JP6941938B2

JP6941938B2 - 加湿器および環境制御システム

Info

Publication number: JP6941938B2
Application number: JP2016243377A
Authority: JP
Inventors: 憲一逸見; 奈穗白川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2036-12-15
Also published as: JP2018096648A

Description

本発明は、加湿器および環境制御システムに関する。

従来の加湿器として、例えば、特許文献１に記載のように、就寝者との距離に基づいて加湿量の制御を行うものがある。

特開２０１６−１７７１７号公報

特許文献１に記載の発明では、超音波センサ、赤外線センサまたは複合型センサにより就寝者との距離を検出する。しかしながら、就寝者の身辺には、照明、枕、掛け布団、携帯端末といった、就寝者以外の物体があり、他の熱源、他の物体と就寝者との区別が困難になる場合がある。また、就寝中の寝返り等により就寝者の顔の位置が変化した場合に快適性を保つことが難しい、すなわち、顔の周りの湿度を睡眠時に適した湿度に保つことが難しいという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、使用者の顔の位置が変化した場合でも睡眠に好適な環境を維持することが可能な加湿器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、蒸気搬送による加湿動作を実行可能な加湿器であり、加湿動作の開始時点における使用者の顔の位置である初期位置を検出する初期位置検出部と、加湿動作を実行中に使用者の顔の位置を検出する使用者検出部と、を備える。また、加湿器は、初期位置および使用者検出部で検出された使用者の顔の位置に基づいて、加湿動作における蒸気の発生量および送風量を制御する加湿量制御部を備える。初期位置は、使用者が就寝する前の使用者の顔の位置であり、使用者検出部は、就寝中の使用者の顔の位置を検出する。使用者検出部で今回検出された使用者の顔の位置が使用者検出部で前回検出された使用者の顔の位置から変化が無く、かつ加湿動作を開始してから定められた時間が経過した場合に加湿動作を停止する。

本発明にかかる加湿器によれば、使用者の顔の位置が変化した場合でも睡眠に好適な環境を維持することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる加湿器の断面図実施の形態１にかかる加湿器の要部構成の一例を示す図実施の形態１にかかる加湿器を実現するハードウェアの一例を示す図実施の形態１にかかる加湿器と就寝者の位置関係の例を示す図実施の形態１にかかる加湿器と就寝者の位置関係の例を示す図実施の形態１にかかる加湿器と就寝者の位置関係の例を示す図実施の形態１にかかる加湿器の動作例を示すフローチャート実施の形態１にかかる加湿器の上面図実施の形態１にかかる加湿器と就寝者の位置関係の例を示す図実施の形態２にかかる環境制御システムの構成例を示す図実施の形態２にかかる空気調和機の外観図実施の形態２にかかる空気調和機の構成例を示す図実施の形態２にかかる環境制御システムの動作例を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる加湿器および環境制御システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる加湿器の断面図である。実施の形態１にかかる加湿器１は、本体ケース２と、水蒸気を発生するための水を蓄える給水タンク３と、加湿空気のための水蒸気を発生する蒸気発生部４と、気流を発生するファン５と、水蒸気を含む気流を外気に搬送する第１気流搬送部６と、ファン５で発生する気流を外気に搬送する第２気流搬送部７とを備えている。また、加湿器１は、気流の搬送方向を変更できる第１風向板８と、蒸気発生部４から発生し、第１気流搬送部６を通過した高温の水蒸気が指等に接触することを抑制する保護部９と、第１気流搬送部６から外気に気流を吹き出す蒸気吹き出し口１０と、第２気流搬送部７から外気に気流を吹き出す送風吹き出し口１１と、ファン５によって発生する気流を第１気流搬送部６および第２気流搬送部７へ分岐する接続ダクト１２とを備えている。

蒸気発生部４と給水タンク３は給水路１３で接続されている。蒸気発生部４は、給水タンク３から供給された水を蓄える貯水部４ａと、貯水部４ａに蓄えられた水を加熱する加熱部４ｂとを備える。加湿器１においては、加熱部４ｂからの加熱により貯水部４ａ内の水が加熱され、蒸気ダクト１４を経由して水蒸気が供給される。第１の矢印７０は、給水路１３内の水の流れを模式的に示すものである。

ファン５は、例えば複数の羽で構成された円形状であり、第１制御部１５からの制御信号によりファン５が回転することで、第１気流搬送部６および第２気流搬送部７へ気流を搬送する。第２の矢印７１および第３の矢印７２は、第１気流搬送部６および第２気流搬送部７内のファン５からの気流の流れを模式的に示すものである。

第１気流搬送部６は、蒸気発生部４によって発生した水蒸気が、ファン５による気流により加湿器１の外へ搬送する経路を備える。第４の矢印７３は蒸気発生部４からの蒸気の流れを模式的に示すものである。

また、本体ケース２の外側には、第１操作部１６と第１表示部１７とが配置される。第１操作部１６は、加湿器１を動作させるための電源ボタンと、運転時間を使用者が設定するためのボタンとを備える。第１表示部１７は、ＬＥＤ点灯等で加湿器１の運転時間、使用者が設定した運転時間に対する残り時間、および運転モードの表示を含む各種表示を行い、加湿器１の動作状態を使用者に通知する。使用者は、第１操作部１６を操作することにより加湿器１の動作を設定する。

加湿器１は、蒸気を含んだ気流を搬送する。このとき加湿器１は、使用者の顔の回りの例えば鼻を中心としたΦ３０ｃｍの空間の温度および湿度と、風速とを制御する。具体的には、加湿器１は、例えば、冬季に発生する、湿度３０％程度の乾燥環境においても、使用者の顔の周りが適切な湿度、例えば湿度４０〜６０％となるように制御する。これにより、使用者の顔の乾燥を抑制でき、就寝時の快適性が向上して快眠効果が得られる。

なお、加湿器１は、運転時に加熱部４ｂの動作をｏｆｆにして蒸気を発生させずにファン５による送風を行う送風モードを備えてもよい。送風モードは使用者である就寝者が第１操作部１６を使用した操作により切り替えるようにしてもよい。この場合、加湿動作を行う時間である加湿時間と送風動作を行う時間である送風時間とを使用者が第１操作部１６を使用して設定するようにしてもよい。また、目標の湿度を使用者が設定し、加湿器１は設定された目標湿度と実際の湿度とに基づいて加湿動作と送風動作とを切り替えるようにしてもよい。

また、加湿器１は、就寝中の人の状態を検知する人判定部１８Ｂを備える。人判定部１８Ｂは、例えば加湿器１の前面に設けられる。

図２は、実施の形態１にかかる加湿器１の要部構成の一例を示す図である。図２に示したように、加湿器１は、加湿器本体１８Ａと、人判定部１８Ｂとを備える。加湿器本体１８Ａは、上述した蒸気発生部４およびファン５と、これらを制御する第１制御部１５と、第１制御部１５が人判定部１８Ｂとの間で情報を送受信するための通信部３１とを備える。人判定部１８Ｂは、加湿器１から就寝者までの距離、就寝者の姿勢等の状態を検知する人検知部１９と、就寝者の情報を登録するための登録部２０と、人検知部１９および登録部２０からの信号を処理し、加湿器本体１８Ａの第１制御部１５に送信する情報を生成する第２制御部２１と、第２制御部２１が加湿器本体１８Ａとの間で情報を送受信するための通信部３２とを備える。加湿器１においては、人判定部１８Ｂが、就寝中の人の姿勢を加湿器動作中にモニタリングし、モニタリングの結果に基づいて加湿器本体１８Ａが加湿動作または送風動作を行う。なお、人検知部１９、登録部２０、第２制御部２１、通信部３１および通信部３２については図１への記載を省略している。

人検知部１９は、就寝者の顔および頭部といった体の一部を検知し、モニタリングするものである。人検知部１９は、例えば赤外線センサおよびイメージセンサにより実現され、就寝者の顔および頭部を含む一定範囲の熱画像および画像を取得する画像取得部１９１と、超音波センサ、ドップラーセンサの少なくとも１つ以上を使用して実現され、就寝者の顔および頭部を含む一定範囲内に存在する各物体と加湿器１との距離を検知する距離検出部１９２と、を備える。

登録部２０は、モニタリング対象の就寝者の情報を取得して登録する。登録部２０は、例えば、就寝前に使用者の顔を加湿器１から所定の距離に配置した状態で人検知部１９によりセンシングすることで、就寝者の顔の画像および頭部の熱分布の情報を取得し、登録する。ここでの登録とは、図示を省略したメモリに取得した情報を格納して記憶することを意味する。登録部２０は、人検知部１９の画像取得部１９１のイメージセンサが取得した画像を解析することにより、就寝者の顔の画像を取得する。また、登録部２０は、人検知部１９の画像取得部１９１の赤外線センサが取得した熱画像を解析することにより、頭部の熱分布の情報を取得する。上記の「就寝前に使用者の顔を加湿器１から所定の距離に配置した状態」とは、例えば、就寝者がベッドまたは布団といった寝具に横たわった状態である。登録部２０は、例えば、就寝者が加湿器１の図示を省略したリモートコントローラ（以下、リモコンと称する）を使用して情報登録を指示する操作を行った場合に、就寝者の顔の画像および頭部の熱分布の情報を取得する。

第２制御部２１は、加湿器１が加湿動作を行う場合に、人検知部１９の画像取得部１９１が取得した画像を解析して就寝者の顔の位置を検出し、さらに、加湿器１から就寝者の顔までの距離を、就寝者の顔の位置、および距離検出部１９２が検出した各物体と加湿器１との距離に基づいて検出する。すなわち、第２制御部２１は、距離検出部１９２が検出した各物体までの距離の中から、画像を解析して検出した顔の位置に対応する距離を選択し、加湿器１から就寝者の顔までの距離とする。第２制御部２１は、就寝者の顔の位置を検出する際には、登録部２０が取得してメモリ（図示せず）で記憶している、就寝者の顔の画像および頭部の熱分布の情報のうち、少なくとも一方を使用する。第２制御部２１は、加湿器１から就寝者の顔までの距離を検出すると、検出結果を示す制御信号を生成し、通信部３２を介して加湿器本体１８Ａの第１制御部１５へ送信する。

このように、加湿器１の人判定部１８Ｂは、使用者が就寝する前に顔の位置を検出してその情報を登録すなわち記憶し、記憶した情報を使用して就寝者の顔の位置を検出する。そのため、加湿器１は、就寝者の顔と就寝者の周辺にある照明、携帯端末の充電器等の他熱源器とを区別することが可能となり、他熱源器を就寝者と誤検知するのを防止することができ、就寝者を検知する精度が向上する。

加湿器本体１８Ａの第１制御部１５は、第２制御部２１から受信した制御信号に基づいて、蒸気発生部４およびファン５を制御する。第１制御部１５が蒸気発生部４およびファン５を制御する動作の詳細については後述する。

加湿器本体１８Ａの第１制御部１５、人判定部１８Ｂの第２制御部２１および登録部２０は、例えば、図３に示したプロセッサ１０１およびメモリ１０２により実現される。また、加湿器本体１８Ａの通信部３１および人判定部１８Ｂの通信部３２は、図３に示した通信装置１０３により実現される。ここで、プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）などである。メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリなどである。第１制御部１５、第２制御部２１および登録部２０は、プロセッサ１０１が、メモリ１０２に記憶された、第１制御部１５、第２制御部２１または登録部２０として動作するためのプログラムを読み出して実行することにより実現される。第１制御部１５と第２制御部２１とはそれぞれ異なるプロセッサ１０１およびメモリ１０２により実現される。第２制御部２１および登録部２０は、同じプロセッサ１０１およびメモリ１０２で実現してもよいし、それぞれ異なるプロセッサ１０１およびメモリ１０２で実現してもよい。

次に、加湿器１による加湿空気の送風動作について、図４から図６を参照しながら説明する。図４から図６は、実施の形態１にかかる加湿器１と就寝者の位置関係の例を示す図である。図４は就寝前の就寝者と加湿器１の位置関係を示している。就寝者は、図４に示した就寝前の状態において、加湿器１を構成している人判定部１８Ｂを動作させるために、リモコンの特定のボタン（図示せず）を押下する。これにより、人判定部１８Ｂが動作を開始する。加湿器１と所定の距離だけ離れた位置、例えば加湿器１から５０ｃｍ離れた位置の就寝者が加湿器１の前面に設置されている人判定部１８Ｂに顔をかざすことにより、人判定部１８ＢによるセンシングＡが行われ、就寝者の顔および頭部の判定と加湿器からの距離の検知とが行われる。なお、センシングＡを実行して得られる情報は登録部２０がメモリに格納して管理するものとする。センシングＡが終了すると、加湿器１からの蒸気Ｂが発生し、就寝者の顔周辺に加湿蒸気が搬送される。人判定部１８ＢがセンシングＡを実行する動作は、初期位置検出部としての動作、すなわち、加湿動作の開始時点における使用者の顔の位置である初期位置を検出する初期位置検出部としての動作に該当する。

就寝中の就寝者については寝返り等により就寝者の姿勢は不定期に変化する場合が多い。図５に示したように、寝返りにより就寝者の顔の位置が初期位置すなわち上記のセンシングＡを実行して検知した位置よりも加湿器１に近くなった場合、就寝前に人判定部１８Ｂにより顔位置を検知した時点での加湿器１の運転状態では、睡眠に好適な湿度に対して過加湿となる場合があり、快適な睡眠を阻害する要因となる。

このような場合、人判定部１８Ｂが、就寝者の顔と加湿器１との距離が就寝前の上記センシングＡによる判定時よりも小さくなったことを検出し、そのことを示す制御信号を加湿器本体１８Ａの第１制御部１５へ送信する。第１制御部１５は、第２制御部２１から受信した制御信号に基づいて、ファン５のファン回転数を少なくする制御、および、蒸気発生部４の加熱部４ｂの加熱量を少なくする制御の少なくとも一方を実行することにより、蒸気Ｂの搬送量を抑制する。

このように、加湿器１は、寝返りにより就寝者との距離が小さくなった場合、蒸気の発生量または送風量を抑制することにより過加湿を抑え、睡眠に好適な環境を維持することができる。

また図６に示したように、就寝者の寝返りにより就寝者の顔の位置が初期位置よりも加湿器１から遠くなった場合、人判定部１８Ｂは、加湿器１と就寝者の顔との距離が就寝前より大きいことを検出する。この場合、人判定部１８Ｂは、就寝者の顔と加湿器１との距離が就寝前の上記センシングＡによる判定時よりも大きくなったことを示す制御信号を加湿器本体１８Ａの第１制御部１５へ送信する。第１制御部１５は、第２制御部２１から受信した制御信号に基づいて、ファン５のファン回転数を多くする制御、および、蒸気発生部４の加熱部４ｂの加熱量を多くする制御の少なくとも一方を実行することにより、蒸気Ｂの搬送量を増加させる。

このように、加湿器１は、寝返りにより就寝者との距離が大きくなった場合には蒸気の発生量または送風量を増加することにより顔周辺の湿度を高めて乾燥を抑制することができ、睡眠に好適な環境を維持することができる。なお、加湿器１が加湿動作を開始後、人判定部１８Ｂは、就寝者である使用者の顔の位置を検出する使用者検出部として動作し、第１制御部１５は、加湿動作における蒸気の発生量および送風量を制御する加湿量制御部として動作する。

加湿器１の動作のフローチャートを図７に示す。図７に示した動作は、就寝者がリモコンの特定のボタンを押下するなどの操作を行い加湿器１の動作開始が指示されると開始する。加湿器１は、動作開始が指示されると、図７に示したように、まず、就寝者の顔を検出し（ステップＳ１）、登録する。このステップＳ１においては、加湿器１の人判定部１８Ｂが上述したセンシングＡを実行し、就寝者の顔および頭部の判定と加湿器１からの距離の検知とを行う。次に、加湿器１は加湿動作を開始する（ステップＳ２）。加湿器１は、加湿動作を開始した後、就寝者の顔の位置に変化があったか否かを確認し（ステップＳ３）、変化が無い場合は規定時間が経過したか否かを確認する（ステップＳ７）。規定時間とは、就寝者により設定された、加湿動作を終了するまでの時間すなわち加湿動作を行う時間である。就寝者により規定時間が設定されていない場合は予め決められている時間を規定時間とする。例えば、３時間、６時間などを予め決められている規定時間とする。規定時間が経過した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、加湿器１は加湿動作を終了する。規定時間が経過していない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、加湿器１は、ステップＳ３に戻って動作を継続する。

就寝者の顔の位置が変化した場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、加湿器１は、就寝者の顔の位置が初期位置より遠いか否かを確認し（ステップＳ４）、初期位置よりも遠い場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、加湿量を増加する（ステップＳ５）。すなわち、加湿器１の第１制御部１５は、ファン５のファン回転数を多くする制御、および、蒸気発生部４の加熱部４ｂの加熱量を多くする制御の少なくとも一方を実行することにより、就寝者の顔に向けた蒸気の搬送量を増加させる。加湿器１は、ステップＳ５を実行後、ステップＳ３に戻って動作を継続する。加湿器１は、就寝者の顔の位置が初期位置よりも近い場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、加湿量を減少する（ステップＳ６）。すなわち、加湿器１の第１制御部１５は、ファン５のファン回転数を少なくする制御、および、蒸気発生部４の加熱部４ｂの加熱量を少なくする制御の少なくとも一方を実行することにより、就寝者の顔に向けた蒸気の搬送量を減少させる。加湿器１は、ステップＳ６を実行後、ステップＳ３に戻って動作を継続する。

図７に示した動作では、就寝者の初期の顔の位置までの距離を基準として、基準よりも近い場合は蒸気の搬送量を減少させ、基準よりも遠い場合には蒸気の搬送量を増加させることとしたが、蒸気の搬送量の制御はこれに限定されない。例えば、就寝者の顔までの距離に対応させて蒸気の搬送量を予め決定しておき、検出した距離に応じた量の蒸気を搬送するようにしてもよい。

また、加湿器１は、図８に示したように、内部に第２風向板２２を備え、第１風向板８とともに、第１制御部１５と電気的に接続された構成であってもよい。図８は、実施の形態１にかかる加湿器１の上面図である。図８に示した構成とした場合、加湿器１は、人判定部１８Ｂで検出した就寝者の顔の位置に応じて、第１風向板８により蒸気の搬送方向を上下方向へ変化させるとともに、第２風向板２２により蒸気の搬送方向を左右方向に変化させる。これにより、例えば、図９に示したような、就寝者が寝返り等を行い、加湿器１が蒸気を搬送する方向に対して、顔位置がずれてしまった場合においても、第２風向板２２により就寝者の顔に向けて蒸気を搬送することが可能になり、蒸気の搬送方向を就寝者の姿勢に応じて柔軟に変更することができ、睡眠に好適な環境を維持することができる。

以上のように、実施の形態１にかかる加湿器１は、就寝者の顔までの距離を検知し、検知結果に基づいて蒸気の搬送量を変更することとした。例えば、就寝者の顔までの距離が小さくなった場合には蒸気の搬送量を減少させ、距離が大きくなった場合には蒸気の搬送量を増加させる。これにより、就寝者が寝返り等を行い顔の位置が変化した場合でも睡眠に好適な環境を維持することができる。

なお、本実施の形態では加湿器本体１８Ａと人判定部１８Ｂとが１つの筐体に収められた構成の加湿器１について説明したが、加湿器本体１８Ａと人判定部１８Ｂとが別々の筐体に収められた構成としてもよい。その場合、加湿器本体１８Ａの通信部３１と人判定部１８Ｂの通信部３２とは無線通信を行い、制御信号を送受信する。

また、本実施の形態では、就寝者を対象として加湿動作を行う場合について説明したが、加湿動作の対象は就寝者以外であってもよい。例えば、加湿動作の対象を顔の動きが少ないデスクワーク中の使用者などとしてもよい。

実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１にかかる加湿器１を用いて実現する環境制御システム２３について説明する。環境制御システム２３は、図１０は、実施の形態２にかかる環境制御システム２３の構成例を示す図である。図１０に示したように、環境制御システム２３は、加湿器１ａと、室内の温度および湿度の少なくとも１つ以上を制御可能な空気調和機２４とを備える。

加湿器１ａは、実施の形態１で説明した加湿器１から人判定部１８Ｂを削除した構成の加湿器である。

図１１は、実施の形態２にかかる空気調和機２４の外観図である。空気調和機２４は、例えば図１１に示したように、使用者が室内の温度を設定できるリモコン（図示せず）により室内温度を設定することにより、内部に備えられている空調手段および室温検知手段（図示せず）により室内温度を検知しながら、冷房、送風、除湿または暖房を行い、室内の温度および湿度を調整する。また、空気調和機２４は、室内の温度および湿度を調整するために送風手段（図示せず）が送出する風Ｃの風向を水平方向および垂直方向に変化させる第３風向板２５を少なくとも１つ以上備えている。第３風向板２５の各々は独立で制御可能であり、前記リモコンからの指示信号、室温検知手段による温度検知結果を示す信号に従い、風Ｃの風向および風量を変更できる。

また、空気調和機２４は、実施の形態１で説明した加湿器１の人判定部１８Ｂと同じ構成の人判定部１８を、筐体の前面すなわち風Ｃが吹き出す側の面に備えている。実施の形態１で説明した人判定部１８Ｂと同様に、人判定部１８は、人検知部１９、登録部２０、第２制御部２１および通信部３２を備えている。

人検知部１９は、例えば物体から放射する赤外線量を異種の金属が接合された複数の受光部が受信し、ゼーベック効果による異種金属間の温度差による起電力を演算回路にて処理することで測定領域の表面温度を計測するサーモパイル方式を用いることで、室内の温度検知、室内の人の有無、大人か子供かの属性、人の温度分布を検知する。人検知部１９は、受光部の外側に、赤外線を通過させ、その他の帯域の光を遮断する特性のフィルタ（図示せず）が設置され、フィルタが可視光を遮断することで太陽光および浴室の水分による測定温度への影響を低減する構成であってもよい。

また、人検知部１９は、スキャニングにより、複数の熱画像または実画像を取得し、背景との温度差から人体の存在有無を判別する機能、肌の露出部と非露出部とを判別する機能、および人の動きを検知する機能を備えてもよく、体感温度を検知する体感温度センサとして機能してよい。この場合、肌が露出されている人体ほど検出しやすい。また、画素数が多いほど検出精度が高い。

また、人検知部１９は、スキャニングで取得した熱画像または実画像を解析することにより、空調対象の人体までの距離、および部屋内の人体の位置を把握することができる。また、人検知部１９は、肌露出位置により、人体の部位を検出することも可能である。また、人検知部１９は、イメージセンサまたは赤外線センサで取得したる情報を経時的に測定することにより、室内の人と空気調和機２４との位置関係、就寝中の使用者に発生する寝返り等の体動についても検知することができる。なお、人検知部１９による、距離、部位、体動を検知する手段についてはこの限りでない。

人判定部１８の第２制御部２１は、人検知部１９による検知結果を示す制御信号を加湿器１ａに送信する。加湿器１ａは、人判定部１８の第２制御部２１から受信した制御信号に従い、実施の形態１にかかる加湿器１と同様の制御を行う。すなわち、実施の形態２にかかる加湿器１ａと実施の形態１にかかる加湿器１との違いは、空気調和機２４に設けられた人判定部１８での判定結果に基づいて制御を行うか、それとも内部に設けられた人判定部１８Ｂでの判定結果に基づいて制御を行うかであり、それぞれの制御動作は同一である。

図１２は、実施の形態２にかかる空気調和機２４の構成例を示す図である。空気調和機２４は、上述した人判定部１８と、人判定部１８での判定結果に基づいて設定温度および送風量の少なくとも一方を調整する空調部４０とを備える。空調部４０は、室内温度を検知し、検知結果に基づいて冷房、送風、除湿または暖房を行うことにより空調対象空間である室内の温度および湿度を調整する、すなわち空気調和を行うものであるが、空気調和の動作自体は従来と同様であるため、詳細については説明を省略する。また、空調部４０は、熱交換器、送風ファン、モータ、電力変換装置、センサ、マイコンなど、一般的な空気調和機の室内機が空気調和を行うために備えている部品と同様の部品を備えて構成されているが、図４ではそれらの部品の記載を省略している。

次に、実施の形態２にかかる環境制御システム２３について説明する。図１３は、実施の形態２にかかる環境制御システムの動作例を示すフローチャートである。

図１３に示したように、環境制御システム２３は、まず、空気調和機２４が就寝者の顔を検出し（ステップＳ１１）、登録する。このステップＳ１１は、実施の形態１で説明した図７のステップＳ１と同様の処理である。ステップＳ１１での登録処理は、空気調和機２４に設けられた人判定部１８が行う。次に、加湿器１ａが加湿動作を開始し（ステップＳ１２）、空気調和機２４が空気調和動作を開始する（ステップＳ１３）。空気調和機２４が動作を開始後、空気調和機２４の人判定部１８は、就寝者の顔の位置に変化があったか否かを確認し（ステップＳ１４）、変化が無い場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、一定時間内の就寝者の体動回数がしきい値以下か否かを確認する（ステップＳ１８）。

一定時間内の就寝者の体動回数がしきい値以下の場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、空気調和機２４は、規定時間が経過したか否かを確認する（ステップＳ２０）。規定時間は、実施の形態１で説明した規定時間と同様のものであり、空気調和機２４および加湿器１ａが動作を終了するまでの時間である。規定時間が経過した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、空気調和機２４および加湿器１ａは動作を終了する。この場合、空気調和機２４の人判定部１８が、加湿器１ａに対して動作の終了を指示する。規定時間が経過していない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、空気調和機２４は、ステップＳ１４に戻って動作を継続する。

就寝者の顔の位置が変化した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、人判定部１８は、就寝者の顔の位置が初期位置より遠いか否かを確認し（ステップＳ１５）、初期位置よりも遠い場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、加湿器１ａは加湿量を増加する（ステップＳ１６）。すなわち、人判定部１８は、就寝者の顔の位置が初期位置より遠いことを検出すると、その旨を示す制御信号を加湿器１ａに送信し、加湿器１ａは、就寝者の顔に向けた蒸気の搬送量を増加させる。ステップＳ１６を実行後、環境制御システム２３はステップＳ１４に戻って動作を継続する。また、就寝者の顔の位置が初期位置よりも近いことを人判定部１８が検出した場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、加湿器１ａは加湿量を減少する（ステップＳ１７）。すなわち、人判定部１８は、就寝者の顔の位置が初期位置より近いことを検出すると、その旨を示す制御信号を加湿器１ａに送信し、加湿器１ａは、就寝者の顔に向けた蒸気の搬送量を減少させる。ステップＳ１７を実行後、環境制御システム２３はステップＳ１４に戻って動作を継続する。

一定時間内の就寝者の体動回数がしきい値よりも多い場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、空気調和機２４は、設定温度および風量を調整する（ステップＳ１９）。一定時間内の就寝者の体動回数は睡眠深度と関連が高く、体動回数が多い場合は睡眠が浅く、体動回数が少ない場合は睡眠が深いと推定できる。すなわち、一定時間内の体動回数がしきい値よりも多い場合、就寝者は暑苦しい、または、寒い等の状態により、睡眠深度が浅いことが推定される。そのため、空気調和機２４は、ステップＳ１９において、設定温度および風量の少なくとも一方を調整し、就寝者の暑苦しさおよび寒さを軽減し、好適な就寝環境を維持する。空気調和機２４は、例えば、冷房運転を行っている場合、ステップＳ１９において、設定温度を下げるまたは風量を増加させるといった制御を行い、暖房運転を行っている場合、ステップＳ１９において、設定温度を上げるといった制御を行う。ステップＳ１９を実行後、環境制御システム２３はステップＳ１４に戻って動作を継続する。

以上のように、本実施の形態にかかる環境制御システム２３は、空気調和機２４および加湿器１ａを備え、就寝者の顔の位置の変化に応じて加湿器１ａの動作を切り替えるとともに、一定時間内の就寝者の体動回数に応じて空気調和機２４の動作を切り替える。これにより、実施の形態１にかかる加湿器１と同様の効果が得られるとともに、温度を調整してさらに好適な睡眠環境を実現することができる。

また、人判定部１８を室内の高い位置に設置される空気調和機２４が備えることにより、就寝者と加湿器１ａとの位置を高い位置からモニタリングすることができ、就寝者の寝返り実施の有無、および、就寝者と加湿器１ａとの位置関係をより精度よく判定することが可能になる。この結果、より高精度な制御が可能となる。

なお、図１３に示した例では体動回数に基づいて空気調和機２４の動作を切り替えるようにしているが、加湿器１ａの動作も併せて切り替えるようにしてもよい。例えば、一定時間内の体動回数がしきい値よりも多い場合、加湿器１ａは、加湿動作をやめて送風動作に切り替える、ファンの回転数を小さくして蒸気の発生量および搬送距離を小さくする、加湿動作を一時停止する、などしてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１ａ加湿器、２本体ケース、３給水タンク、４蒸気発生部、４ａ貯水部、４ｂ加熱部、５ファン、６第１気流搬送部、７第２気流搬送部、８第１風向板、９保護部、１０蒸気吹き出し口、１１送風吹き出し口、１２接続ダクト、１３給水路、１４蒸気ダクト、１５第１制御部、１６第１操作部、１７第１表示部、１８Ａ加湿器本体、１８Ｂ，１８人判定部、１９人検知部、２０登録部、２１第２制御部、２２第２風向板、２３環境制御システム、２４空気調和機、２５第３風向板、３１，３２通信部、４０空調部、１９１画像取得部、１９２距離検出部。

Claims

蒸気搬送による加湿動作を実行可能な加湿器であって、
前記加湿動作の開始時点における使用者の顔の位置である初期位置を検出する初期位置検出部と、
前記加湿動作を実行中に前記使用者の顔の位置を検出する使用者検出部と、
前記初期位置および前記使用者検出部で検出された前記使用者の顔の位置に基づいて、前記加湿動作における蒸気の発生量および送風量を制御する加湿量制御部と、
を備え、
前記初期位置は、前記使用者が就寝する前の前記使用者の顔の位置であり、
前記使用者検出部は、就寝中の前記使用者の顔の位置を検出し、
前記使用者検出部で今回検出された前記使用者の顔の位置が前記使用者検出部で前回検出された前記使用者の顔の位置から変化が無く、かつ前記加湿動作を開始してから定められた時間が経過した場合に前記加湿動作を停止する、
加湿器。
蒸気の搬送方向を変化させるための風向板を備え、
前記加湿量制御部は、前記使用者の顔の位置に基づいて前記風向板を制御する、
請求項１に記載の加湿器。
前記使用者の顔までの距離が前記初期位置までの距離よりも小さくなった場合、
前記加湿量制御部は、蒸気の発生量を少なくする制御および前記蒸気を搬送するための送風量を少なくする制御の少なくとも一方を行う、
請求項１または２に記載の加湿器。
前記使用者の顔までの距離が前記初期位置までの距離よりも大きくなった場合、
前記加湿量制御部は、蒸気の発生量を多くする制御および前記蒸気を搬送するための送風量を多くする制御の少なくとも一方を行う、
請求項１から３のいずれか一つに記載の加湿器。
蒸気搬送による加湿動作を実行可能な加湿器と、
冷房、送風、除湿または暖房による空気調和を行い室内の温度および湿度を調整する空気調和機と、
を備え、
前記空気調和機は、
前記空気調和の開始時点における使用者の顔の位置である初期位置を検出する初期位置検出部と、
前記空気調和を実行中に前記使用者の顔の位置を検出するとともに、前記使用者の一定時間内の体動回数を検出する使用者検出部と、
前記体動回数に基づいて、前記空気調和の設定温度および送風量の少なくとも一方を調整する空調部と、
を備え、
前記初期位置は、前記使用者が就寝する前の前記使用者の顔の位置であり、
前記使用者検出部は、就寝中の前記使用者の顔の位置および体動回数を検出し、
前記加湿器は、
前記初期位置および前記使用者検出部で検出された就寝中の前記使用者の顔の位置に基づいて、前記加湿動作における蒸気の発生量および送風量を制御する加湿量制御部、
を備える環境制御システム。