JP3337743B2 - 空気調和システム - Google Patents
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Description
するものであり、特に室内における人体の存在を基にし
て風向及び風量を適切に制御して快適な室内空気調和を
なし得るようにした空気調和機の制御方法に関するもの
である。
動に従って空気調和をするように、設定温度と検出温度
との温度差を検出し、この検出された温度差に従って定
められた設定値に温度が近似する時まで室内風量及び圧
縮機を制御するようになっていた。
室内の温度変動を単純に吸入空気だけで判断して室内の
全体空気調和をするようになっている関係上、室内では
居住者の位置に関係無しに空調がなされるので適切な状
態の空調状態を感じるためには、長時間待たなければな
らないという問題点があった。
公開公報第昭64−79532号は、空気調和機の風向
制御方法及び装置に関するものを提示している。
センサーでなる検知手段と、検知信号増幅手段と、増幅
信号を比較する比較手段と、風向制御翼と、比較手段の
出力に依って人***置を判定する判定手段及び風向制御
翼駆動手段とを具備していて、人体から放射する赤外線
を検知して人体の存在位置及び集団分布が大きい(人体
が密集している)区間(冷房機の場合)、或いは人体が
存在しないか集団分布が小さい区間(暖房機の場合)に
向うようにルーバーを駆動して風向を制御するので快適
な冷暖房がなされるようにする。
感知手段に依り人の存在場所に応じて風向きのみを一定
に誘導するようにルーバー駆動を制御することにその目
的があるので、必ずしも効率的な風向き制御が実現され
ず、人体の有る領域が室内設定温度より高くなり、それ
ゆえ体から放射される輻射熱により、実際に室内にある
人には空調状態をよく感じられない状態になっていた。
体の存在する部分領域を感知し、この感知された情報に
従って風向及び風量を制御して室内全域の温度を制御す
る空気調和システムを提供することにある。本発明の他
の目的は、赤外線センサーでなる感知手段を所定の部分
領域別に移動させながら、各部分領域別に人体の存在有
無を感知してルーバーの移動方向及び室内送風ファンの
圧縮機運転を制御する空気調和機の空気調和制御方法を
提供することにある。本発明のまた一つの目的は室内の
人体存在有無を感知して室内全域の温度を効果的に制御
する空気調和機の制御方法を提供する。本発明のまた他
の目的は、室内全域に対する空気調和が人体を避けてな
されるようにして暖房機に適用可能にした空気調和機の
制御方法を提供することにある。
定の部分領域に分割しながら人体から放射する輻射熱を
感知する為に、上下左右に移動可能な感知手段と、前記
感知手段を所定の部分領域別に移動するように制御し、
人体の存在有無を判断し、これを基礎として室内送風フ
ァンの回転数、移動方向及び圧縮機の運転を制御するマ
イクロプロセッサとを有して構成される。
御方法は、室内を所定の部分領域に分割して所定時間の
間、温度を感知する段階と、前記温度感知段階で感知さ
れた温度と室内温度との温度差を求め、この温度差が所
定の温度以上であるとともに輻射温度が所定の温度以上
であるかを判断した後、一回の検出動作において人体の
存在が検出された部分領域数(以下、人体検出領域数と
称す)および人体の位置を確定するとともにすべての部
分領域の感知が完了されたかを判断する段階と、室内温
度と室内設定温度との温度差を判断した後、人体有無、
および室内温度と人体のある部分領域に隣接する部分領
域の温度との比較を基にして、前記ルーバーの方向及び
送風ファンの風量を制御する段階とで構成される。
説明すると次のようである。図1は本発明に適用される
空気調和機の赤外線感知部により室内領域を感知する過
程を表わす例示図である。空気調和機1は赤外線感知部
2を具備し、赤外線感知部2は室内領域を所定の部分領
域A−Lに12等分して逐次的に感知するように設置さ
れている。
ムの制御ブロック図である。室内の人体検出領域数及び
人体の位置及び輻射温度を感知し、この感知された状態
に該当する感知信号、即ち人体の有無、人体検出領域
数、人体の位置情報信号、及び輻射温度信号を出力する
赤外線感知部2と:室内温度を感知する室内温度感知部
5と:空気調和機の冷房及び暖房中の運転モード及び室
内設定温度等を入力するリモコン部3と:前記赤外線感
知部2とリモコン部3と室内温度感知部5とから入力さ
れる信号を基にして、所定のプログラムにより室内風
向、風量等の運転を制御するマイクロプロセッサ4等で
構成される。
概略図である。赤外線感知部2が上下左右に動いて、人
体の有無を検出する状態を表わしたものである。その移
動は図面には図示されないが、垂直の回転軸まわりおよ
び水平の回転軸まわりにステッピングモータにより所定
角度で移動される。即ち、左右回転時は領域Bから領域
Aに、或いは領域Cから領域Dに所定角度θ1で移動
し、上下回転時には所定角度θ2で移動する。
部分領域(A−L)を感知した結果を表わした図面であ
る。図4(A)は、部分領域において赤外線感知部2に
よる人体の有無及び移動状態の感知を表わすものであ
り、赤外線感知部2は各部分領域ごとに10秒間隔で停
止した後移動され、また人体の検出は実線で図示される
ように上昇温度曲線により表される。
関して検出された温度と、人体の移動状態を判断するた
めの感知時間別の人体の有無を示す図である。図5ない
し図7は本発明に適用される空気調和機の制御方法のフ
ローチャートである。空気調和機1の電源が印加されて
初期リセット段階401を遂行する。
イクロプロセッサ4には、使用者によりリモコン部3或
いは其他操作部を用いて運転モード及び設定温度が入力
される。この際、マイクロプロセッサ4は段階402に
進み、赤外線感知手段を移動させて初期位置である部分
領域Aに位置させる。その後、段階403に進み、感知
時間、例えば10秒をセットする。そして、段階404
では、前記感知時間をカウントして1ずつ減分し、段階
405では赤外線感知部2から部分領域の輻射温度Ta
に応じた信号が入力される。続いて、段階406では、
室内温度感知部5から室内温度Tbが出力される。
07で輻射温度Taと室内温度Tbとの温度差ΔTを求
め、段階408に進んで、温度差ΔTが所定の温度であ
る3℃より大きいかを判断する。通常、人体の輻射熱は
赤外線検出手段に依り35℃以上に検出される。若し、
温度差が3℃以下ならば、段階409に進んで(1つの
部分領域に対する)感知時間が完了されたかを判断する
ようになり、所定の感知時間が完了されると、段階41
0に進んで、輻射温度が確定されると同時に、段階41
1では赤外線感知部2の感知センサーが次の部分領域に
移動される。そして、段階412では、所定のすべての
部分領域を完全に感知したかを判断する。
所定の温度3℃以上ならば、段階413に進み、輻射温
度Taが所定の温度である35℃より大きいかを判断し
て、大きくなければ、段階409に進んで以後の段階等
を遂行するようになり、これとは反対に大きい場合に
は、段階414に進んで、人体有りと判断し、人体検出
領域数Psを1ずつ増分するとともに人***置を確定す
る。
感知時間を各々感知領域別に10秒にして感知した時、
実線に示されるように、部分領域BまたはLで人体が存
在すると判断できるようになるものである。
と、マイクロプロセッサ4は、ルーバー制御過程に進ん
で、先ず段階416ではリモコンの設定温度Ts及び室
内温度Tbを確認し、段階417では各部分領域(A−
H)をniで表現し、niを初期化する。そして、段階
418に進んで前記部分領域を1つずつ増分させなが
ら、赤外線感知部2からの信号に基づいて得られた人体
の有無情報を確認する。
で人体確認が完了されたかを判断し、完了されたら制御
過程を離れてマイクロプロセッサ4が他のルーチンを遂
行するようにリターンする。若し、段階419で部分領
域の感知が完了されなかったら、温度判断段階421に
進んで、リモコン設定温度Tsが感知された室内温度T
bより小さいかを判断し、設定温度Tsが室内温度Tb
より小さいと、即ち冷暖時設定温度が室内温度より低い
と、段階422に進んで室内に人体が有るかを判断して
人体が無ければ、段階423では室内ファンを弱運転
し、ルーバー方向も垂直方向に設定して継続的に室内温
度が設定温度より高くならないようにする。
24に進んで、感知していた部分領域niに人体が有る
かを判断して、無ければ、段階418に戻り、継続して
部分領域niを確認するようになる。しかし、部分領域
niに人体が有れば、段階425に進んで温度を検出す
るが、この際、対象部分領域niに対する前領域n
i−1へ赤外線感知手段を移動させ、この隣接する前領
域に対する温度T1と、感知中の部分領域niの後領域
ni+1に対する温度T2を各々検出するようになる。
出されると、段階426に進み、感知中の前領域n
i−1 に対する温度T1から室内度Tbを減算し、この
減算された温度が所定の温度X℃より大きいかを判断す
るようになる。この際、減算された温度が所定の温度X
℃より大きいと、隣接部分領域に人体があると判断さ
れ、段階427に進んでルーバー方向を前記前領域n
i−1にスウィングさせるようになる。
の温度X℃より小さいと、段階428に進み、感知中の
後領域n i+1 に対する感知度T2から現在の室内温度
Tbを減算して得られた温度が所定の温度X℃より大き
いかを判断し、減算温度が所定の温度X℃より大きい
と、隣接部分領域に人体があると判断され、段階429
に進んでルーバー方向を後領域ni+1にスウィングさ
せるようになり、前記温度差判断段階428で減算され
た温度が所定の温度X℃より小さいと、段階430に進
んでルーバーの方向を部分領域niに向くように駆動す
るようになる。
度Tbより大きいと、段階431に進んで室内に人体が
有るかを判断し、人体が無ければ段階432に進んでル
ーバーを水平に方向設定して室内全体温度が均一に設定
温度に到達する時まで運転を遂行するようにする。
断されると、段階433に進んで部分領域niに人が有
るかを判断する。若し、部分領域niに人が無いと、前
記段階418に戻って部分領域niを増分しながら部分
領域を確認するようになる。然し、段階433でリモコ
ン設定温度が室内温度より高い状態において人体が感知
される部分領域と対象部分領域とが同一である場合に
は、段階434に進んでルーバー方向を部分領域ni、
即ち、人体が有る部分領域に向うようにして空気調和を
おこなうようにする。
室内空気を調和する際に、室内の人体有無を感知し、こ
の感知された情報から人体検出領域数を検出し、これら
の情報をもとにして、風量及び風向を制御することで、
優先的に人が位置する領域に空調雰囲気を造成し、室内
全域の温度を制御して室内にある人が室内のどの位置に
おいても快適なる感じをもつことができようにする。ま
た、本発明によれば、冷房時に、1つの部分領域に人体
が存在すると判定されると、その隣接部分領域の人体の
有無が検出され、隣接部分領域に人体が有ると判断され
ると、隣接部分領域にルーバーがスウィングされる。こ
れにより、空気調和システムの動作範囲が対象部分領域
から隣接部分領域にわたって、人体を含む領域に対して
冷風が直接的に放出されるから、効率的な空調環境を構
築することが可能となる。
表わす例示図。
ク図。
人体有無及び温度を感知した状態を表わす図表。
すフローチャートの前半部。
すフローチャートの中間部。
すフローチャートの後半部。
Claims (3)
- 【請求項1】 室内温度を感知し、この感知された温度
と設定された温度とを比較して、設定温度に近接される
ように室内空気調和を行う空気調和機の制御方法におい
て、 室内領域を所定の部分領域に分割し、その部分領域を所
定時間の間次々と監視しながら輻射温度を検出する段階
と、 前記温度感知段階で感知された輻射温度と室内温度との
温度差を求め、この温度差が所定の温度以上であるとと
もに輻射温度が所定の温度以上であるかを判断して、人
体検出領域数および人体の位置を確定するとともにすべ
ての部分領域の感知が完了されたかを判断する段階と、 室内温度と設定温度との温度差を判断し、その後人体の
有無を判断する段階と、 人体有無、および室内温度と人体のある部分領域に隣接
する部分領域の温度との比較を基にして、前記ルーバー
の方向及び風量を制御する段階とを有し、 室内温度とリモコン設定温度とを比較して、室内温度が
高い時、人体が感知された部分領域の隣接部分領域温度
を感知して、隣接部分領域温度から室内温度を減じた温
度差が所定温度以上である場合には、隣接部分領域にル
ーバーがスウィングされることを特徴とする空気調和機
の制御方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の空気調和機の制御方法に
おいて、 室内温度が高くて人体が検出されないと室内送風ファン
を弱運転し、ルーバーを垂直方向にして風量および風向
を制御する空気調和機の制御方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の空気調和機の制御方法に
おいて、 リモコン設定温度と室内温度とを比較して室内温度が低
くて人体がないと判断されると、ルーバーを水平方向に
し、室内温度が低くて検出部分領域で人体が検出される
と、人体が検出された部分領域にルーバー方向を設定し
て風量および風向を制御する空気調和機の制御方法。
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