JPH01121647A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、検知エリアの特定領域にお°ける人体の存在
と位置とを検知して、各条件に応じた空調を行うように
した空気調和装置に関する。

（従来の技術） 従来より、例えば「トランジスタ技術別冊センサφイン
ターフェーシングＮｏ、２．１８７〜１９４頁」に開示
されるごとく、検知エリア内に設置された赤外線セ・ン
サと、検知エリアからの赤外線を赤外線センサ上に集光
する反射鏡あるいはレンズを利用した集光系と、赤外線
センサで検出された赤外線の光量により人体の存否を判
定する信号処理回路とを備え、人体から発せられる赤外
線を利用して、検知エリア内に人体が存在することを検
知しようとするものは知られている。

一方、そのような赤外線センサーを利用した空気調和装
置として、例えば特開昭６１−１２２４４３号公報に開
示される如く、検知エリア内に設置された赤外線センサ
と、赤外線センサで検出された赤外線の光量により人体
の存否を判定する信号処理回路と、該信号処理回路の出
力に応じて空調空気の風向を制御する制御装置とを備え
、人体の存在する位置に対応した空調を行おうとするも
のがある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の赤外線センサーを利用すれば、自動的に検知
エリア内に人体が存在するか否かを検知することができ
るので、例えば防犯用装置等に応用することができる。

しかし、反面、検知エリアのどの領域に人体が存在する
のかを検知することはできない。したがって、単一のセ
ンサーで検知エリアの特定の領域に対するアクション例
えば空気調和装置で方向を特定して冷暖房を行おうとす
るような目的に利用することはできない。

一方、上記人体の存在位置に応じた空気調和装置の風向
制御を行おうとするものでは、赤外線セーンサーと風向
調節機構との直接的な連携がなされておらず、単に信号
処理による制御を行うので、上記従来の赤外線センサー
との組み合わせを考えると、多数のセンサーが必要とな
り複雑な構成になってしまうという問題がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、検知エリア内で、単一のセンサーにより赤外線量
を検出する部分エリアを検知エリア内全体に亘って走査
することにより、室内の特定場所の人体の存在を検知す
るとともに、その走査に対して空気調和装置の風向調節
機構を連動させることにより、簡易な構成でもって室内
の人体の存在位置に対応した空調空気の風向制御を行う
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、第１図に
示すように、人体の存在を検知するための検知エリア（
１）に設置された空気調和装置を対象とする。

そして、赤外線の光量を検出する赤外線量検出手段（４
）と、検知エリア（１）からの赤外線を上記赤外線量検
出手段（４）上に集光する赤外線集光手段（Ｒ）と、上
記赤外線量検出手段（４）で検出される赤外線の光量の
変化に基づいて人体の存在を検出して人体信号を出力す
る人体検出手段（１１’）と、上記赤外線集光手段＜ｎ
＞で集光する検知エリア（１）内の部分エリア（Ａ）を
検知エリア（１）全体に亘って順次変化させるように、
赤外線集光手段（Ｌ）の前面を遮蔽移動可能に遮蔽する
遮蔽部材（１５）と、該遮蔽部材（１５）を駆動する駆
動手段（２０）と、該駆動手段（２０）により上記遮蔽
部材（１５）と連動して駆動される風向調節用ルーバー
（１６）と、上記人体検出手段（１１）から人体信号を
受けたとき、上記ルーバー（１６）による風向を人体信
号の出力された部分エリア（Ａ）側に固定するように上
記駆動手段（２０）を制御する制御手段（１２）とを設
ける構成としたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、駆動手段（２０）によ
り、赤外線集光手段（ｌにより赤外線が集光される検知
エリア（１）内の部分エリア（Ａ）が検知エリア（１）
全体に亘つて順次変化するように、遮蔽部材（１５）が
駆動され、その都度赤外線量検出手段（４）により、集
光される赤外線の光量が検出される。そして、その光量
変化に基づき人体検出手段（１１）により人の存在が検
出されて、人体が存在すれば人体信号が出力される。

その場合、空気調和装置のルーバー（１６）が駆動手段
（２０）と連動して駆動されるので、特定部分領域（Ａ
）において人体信号が出力された場合には、制御手段（
１２）により、ルーバー（１６）の傾きが一定方向に向
いた状態で停止するように駆動手段（２０）が制御され
、風向が特定部分領域（Ａ）の方向に固定されることに
なる。

よって、単一の赤外線集光手段（４）による簡易な構成
でもって、人体の存在位置に対応した風向　。

制御を行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第２図〜第７図に基づ
き説明する。

第２図は本発明の実施例に係る人体位置検知装置の設置
状態を示し、（１）は人体の存在を検知するための検知
エリアとしての直方体状室内空間であって、該室内空間
（１）の１つの側壁（１ａ）上部には、人体位置検知装
置（２）が取付けられている。

該人体位置検知装置（２）には、第３図に拡大詳示する
ように、箱状のフレーム（５）が備えられていて、該フ
レーム（５）の内部で室ｕ（ｌａ）側の側面には、赤外
線の光量を検出する赤外線量検出手段としてのデュアル
タイプの焦電センサー（４）が取付けられている。また
、該焦電センサー（４）が取付けられた側面と対向する
側面（室壁（１ａ）に対向する側）には、多分割フレネ
ルレンズＣＢ＞が取付けられている。該フレネルレンズ
（Ｎ）は縦横に細分割された多数の部分レンズ（＃　＋
　）　、　　Ｕ！２　）　、・・・からなり、室内空間
（１）〜全体の赤外線を集光できる大きさを持っている
。そして、該フレネルレンズ（１）は、室内空間（１）
を人体位置検知装置（２）が設置された室壁（１ａ）に
対して平行（横）方向および垂直（縦）方向に細分割し
た長方形状の小領域（Ａｔ）、（Ａｔ）、・・・からな
る部分検知領域（Ａ）からの赤外線を焦電センサー（４
）に集光するようになされており、フレネルレンズ（！
Ｉ）は、室内空間（検知エリア）（１）内の複数の部分
検知領域（部分エリア）（Ａ）からの赤外線を上記焦電
センサー（赤外線量検出手段）（４）に集光する赤外線
集光手段である。

また、（１５）は該フレネルレンズ（ｐ）の外側に接し
て設けられ、フレネルレンズＣａｌ’）の輪郭に倣った
略四分円筒形状を有する遮蔽部材としての遮蔽板である
。該遮蔽板（１５）は、第４図に示すように、下端部に
水平方向に延びた外縁を有し、フレネルレンズ（ｌの前
面上部を遮蔽していて、その円筒軸回りに遮蔽移動可能
に、つまりフレネルレンズ（Ｒ）に対する遮蔽面積の増
減自在になされている。すなわち、遮蔽板（１５）は軸
回りの間欠的な回転移動により、上記部分検知領域（Ａ
）の横幅を一定に維持したままその長さを、つまり部分
検知領域（Ａ）に含まれる小領域（Ａｔ　）、（Ａ２　
）、・・・の数を室内空間（１）の縦方向に増減し、室
内空間（１）全体に亘って部分検知領域（Ａ）の面積を
拡大縮小するようにして、上記フレネルレンズＣＩ）に
対する遮蔽面積を変化させるようになされている。

一方、（１４）は室内空間（１）の側壁（１ａ）に取付
けられ、上記遮蔽板（１５）を回転駆動する駆動機構と
してのステッピングモータである。

該ステッピングモータ（１４）の回転軸（１４ａ）は側
壁（１ａ）に沿って水平方向に延びていて、該回転軸（
１４’ａ）の中央部に空気調和装置の風向調節用ルーバ
ー（１６）の軸が、また先端部に上記遮蔽板（１５）の
円筒軸がそれぞれ連結されている。また、（１７）は上
記ルーバー（１６）をその傾きが室内空間（１）の上方
に向うように付勢するバイアスバネ、（１８）はルーバ
ー（１６）をその傾きが室内空間（１）の下方に向うよ
うに付勢する形状記憶合金製の風向切換バネであって、
該風向切換バネ（１８）の形状記憶特性に基づく不勢力
の変化により、モータ回転軸（１４ａ）に対する上記ル
ーバー（１６）の傾きが、冷房運転時には人体の頭上方
向（第６図破線に示す風向）に、暖房運転時には人体の
足下方向（第６図実線に示す風向）に向うように、２段
に切換えられるようになされている。

なお、上記縦横に細分割された小領域（Ａｔ　）。

（Ａ：　）、・・・の間には、フレネルレンズ（ｉｔ）
により赤外線の集光を受けない非検知領域（Ｂ）が格子
状に存在しており、部分検知領域（Ａ）内で人体が非検
知領域（Ｂ）を横切って移動した場合には、焦電センサ
ー（４）に集光される赤外線の総光量が変化することに
より、人体の存在を検知できるようになされている。

そして、焦電センサー（４）からの信号を処理する制御
装置は、第５図に示すように、上記焦電センサー（４）
からの赤外線信号を増幅する増幅器（８）と、該増幅器
（８）で増幅された赤外線信号の雑音を除去するための
フィルタ（９）と、上記フィルタ（９）からの赤外線信
号と基準電源（１０）の基準電圧とを比較して、基準電
源以上であれば人体信号を出力して、人体の存在を検出
する人体検出手段としてのコンパレータ（１１）と、装
置全体を制御するためのＣＰＵ（１２）と、該ＣＰＵ　
（１２）により制御され、上記ステッピングモータ（１
４）を駆動させるための駆動回路（１３）とで構成され
ている。上記駆動回路（１３）およびステッピングモー
タ（１４）により、上記遮蔽板（遮蔽部材）（１５）を
駆動する駆動手段（２０）が構成されている。

また、室内空間（１）の特定部分領域（Ａ）に人体が存
在していて、上記コンパレータ（１１）から人体信号が
出力されたときには、上記ＣＰＵ（１２）により、その
位置でステッピングモータ（１４）の回転が停止され、
ルーバー（１６）により調節される風向がその特定部分
領域（Ａ）に固定するようになされている。よって、上
記ＣＰＵ（１２）は、コンパレータ（人体検出手段）（
１１）から人体信号を受けたときには、ルーバー（１６
）による風向が人体信号の出力された部分検知領域（部
分エリア）（Ａ）側に固定するように上記駆動手段（２
０）を制御する制御手段（１２）としての機能を有する
ものである。

なお、室内空間（１）全体を走査して人体の有無を探知
しても、一定時間、人体信号が出力されないときには、
空気調和装置の運転が停止されるようになされている。

上記室内空間（１）において、ステッピングモータ（１
４）により部分検知領域（Ａ）が間欠的に室内空間（１
）内で拡大縮小するように走査され、その間、人体の全
体又は一部が部分検知領域（Ａ）内番乎存在する場合に
は、その動きによって、部分検知領域（Ａ）全体からフ
レネルレンズＣ１１）により焦電センサー（４）に集光
される赤外線の光量が変化する。そして、該光量の変化
に基づいて、制御装置のコンパレータ（１１）により人
体の存在が検知され人体信号が出力されると、ＣＰＵ（
１２）により、その位置で、つまりルーバー（１６）の
傾きが部分領域（Ａ）に向った所定の傾き位置でステッ
ピングモータ（１４）の回転が停止され、その結果、空
気調和装置の風向がその特定の部分領域（Ａ）のみに固
定されることになる。

次に、本発明を利用した具体的な空気調和装置の運転制
御について説明する。第７図は、空気調和装置の制御状
態を示し、まず時刻ＴＯから人体の不在状態であるとき
には、遮蔽板（１５）を全開にして室内空間（１）全体
を監視する。次に、人が室内空間（１）に入室して人体
信号が出力されると、空気調、釦装置の運転を開始する
（時刻Ｔ１）。そして、遮蔽板（１５）の全閉状態から
ステッピングモータ（１４）による部分検知領域（Ａ）
を拡大していき（時刻Ｔ２）、人体を検知した時点で遮
蔽板（１５）を停止させて風向を固定する（時刻Ｔ３）
。その後もセンサー（４）による監視を続け、例えば人
がその部分検知領域（Ａ）から移動して（時刻Ｔ４）、
ある一定時間経過後も人体信号が出力されないときには
、ふたたび遮蔽板（１５）を回動させて部分検知領域（
Ａ）を拡大しく時刻Ｔ５）、人体信号が出力されると遮
蔽板（１５）の回動を停止して風向を固定する（時刻Ｔ
ａ）。一方、人が退室して（時刻Ｔ７）、一定時間経過
後に遮蔽板（１５）の回動を開始しく時刻Ｔ８）、部分
検知領域（Ａ）を拡大して（時刻Ｔｓ）所定時間人体信
号の有無を監視しても人体信号が出力されないときには
、空気調和装置の運転を停止する（時刻Ｔｏｏ）。

したがって、上記実施例では、焦電センサー（４）に集
光される室内空間（１）の部分検知領域（Ａ）からの赤
外線量変化に基づいて人の存在をコンパレータ（人体検
出手段）（１１）で検出しながら、ステッピングモータ
（１４）で遮蔽板（１５）を回転駆動することにより、
上記部分検知領域（Ａ）を室内空間（１）全体に亘って
走査するとともに、ステッピングモータ（１４）の回転
軸（１４ａ）にルーバー（１６）を連結しておき、特定
部分領域（Ａ）において人体信号が出力された場合には
、ステッピングモータ（１４）の　　。

回転を停止させることによりルーバー（１６）の傾きを
固定するようにしたので、空気調和装置の風向がその部
分領域（Ａ）のみに向うように固定することができるの
である。また、その場合、赤外線センサー（４）は１つ
で済み、従来のように、複雑な構成を必要としない。よ
って、簡易な構成でもって、人体の存在位置に対応した
風向制御を行うことができる。

特に、上記実施例では、第６図に示すように、風向切換
バネ（１８）により、風向が冷房運転時には頭上方向に
、暖房運転時には足下方向に向うように、ステッピング
モータ（１４）の回転軸に対するルーバー（１６）の傾
きを冷暖で２段に切換えるようにしているので、快適な
空調効果が得られるという著効を有するものである。

なお、上記実施例では、赤外線集光手段として、多分割
型フレネルレンズ（！Ｉ）を使用したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、例えば、分割形の放
物面鏡、球面鏡、楕円鏡等を使用することができる。

また、上記実施例では、遮蔽板（１５）の下側を解放形
状にしてフレネルレンズＣ１１）の上部のみを遮蔽する
ようにし、部分検知領域（Ａ）を室内空間（１）全体に
亘って拡大、縮小するように走査したが、遮蔽板（１５
）を所定幅のスリットを存する構造として、帯状の部分
検知領域（Ａ）を形成し、該部分検知領域（Ａ）を室内
空間（１）全体に移動するように走査してもよい。その
場合には、より狭い特定の部分領域（Ａ）について細や
かな風向制御を行うことができる。

さらに、上記実施例では、ルーバー（１６）を上下にス
イングさせたが左右にスイングさせてもよいことはいう
までもない。

なお、冷暖で風向を２段に切換える手段は上記実施例の
ほか、電磁石、手動等で切換えるものがある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の人体位置検知装置によれ
ば、赤外線量検出手段に集光される検知エリアの部分エ
リアからの赤外線量変化に基づいて人の存在を人体検出
手段で検出しながら、上記部分エリアが検知エリア全体
に亘って順次変化するように、駆動手段で遮蔽部材を駆
動するとともに、駆動手段にルーバーを連動させ、特定
部分エリアにおいて人体信号が出力された場合には、ル
ーバーの傾きを固定するようにしたので、空気調和装置
の風向がその部分エリアのみに向うように固定すること
ができ、簡易な構成でもって、人体の存在位置に対応し
た風向制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図〜第７図は本発明の実施例を示し、第２図は室内
空間の概略を示す斜視図、第３図は人体位置検知装置の
全体を示す斜視図、第４図はステッピングモータに対す
る遮蔽板とルーバーの連結状態を示す斜視図、第５図は
人体位置検知装置の制御系を示す信号経路図、第６図は
冷暖房運転時の風向切換説明図、第７図は空気調和装置
の運転状態を示すブロックダイヤグラムである。 （１）室内空間（検知エリア）、（Ａ）・・・部分検知
領域（部分エリア）、（４）・・・焦電センサー（赤外
線量検出手段）、（ｆｆ）・・・フレネルレンズ（赤外
線集光手段）、（１１）・・・コンパレータ（人体検出
手段）、（１２）・・・ＣＰＵ　（制御手段）、（１５
）・・・遮蔽板（遮蔽部材）、（１６）・・・ルーバー
、（２０）・・・駆動手段。 特　許　出　願　人　　ダイキン工業株式会社　　　”
′：代　　理　　人　　　　弁理士　前　１）　弘　１
．４−１第４図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）人体の存在を検知するための検知エリア（１）に
   設置された空気調和装置であって、赤外線の光量を検出
   する赤外線量検出手段（４）と、検知エリア（１）から
   の赤外線を上記赤外線量検出手段（４）上に集光する赤
   外線集光手段（ｌ）と、上記赤外線量検出手段（４）で
   検出される赤外線の光量の変化に基づいて人体の存在を
   検出して人体信号を出力する人体検出手段（１１）と、
   上記赤外線集光手段（ｌ）で集光する検知エリア（１）
   内の部分エリア（Ａ）を検知エリア（１）全体に亘って
   順次変化させるように、赤外線集光手段（ｌ）の前面を
   遮蔽移動可能に遮蔽する遮蔽部材（１５）と、該遮蔽部
   材（１５）を駆動する駆動手段（２０）と、該駆動手段
   （２０）により上記遮蔽部材（１５）と連動して駆動さ
   れる風向調節用ルーバー（１６）と、上記人体検出手段
   （１１）から人体信号を受けたとき、上記ルーバー（１
   ６）による風向を人体信号の出力された部分エリア（Ａ
   ）側に固定するように上記駆動手段（２０）を制御する
   制御手段（１２）とを備えてなる空気調和装置。