JPH0252202A - 人体位置検出装置 - 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） この発明は、例えば空気調和機における室内機からの吹
出し風の吹出し方向を、利用者の位置に応して自動的に
変更する機能を付加して空調快適性の向上を図る際等に
、上記室内機に装備される人体位置検出装置に関するも
のである。

（従来の技術） 近年、焦電形赤外線センサを人体より放射される体温相
当の赤外線に感応するように構成し、予め設定している
被検出領域内から入射してくる上記体温相当の赤外線の
強度が変化するときに、上記被検出領域内に人の存在あ
りの出力をする人検知センサが実用化されている。そし
て例えば特開昭６１−１９５２３２号公報には、空気調
和機の室内機に」１記のような人検知セン・す゛を装備
して空調快適性の向−トを図る装置が示されている。そ
の装置においては、壁面に据付られた上記室内機からの
前後、また左右方向に室内を複数の被検出領域に区画し
、各単位領域にそれぞれ対応させて複数の人検知センサ
を設けることで、室内における人の存在位置を検出し、
その検出結果に応じて例えば−１−配室内機からの吹出
し風の吹出し方向を自動的に変更するようになされてい
る。

しかしながら上記では各単位領域にそれぞれ対応させて
高価な人検知センソ“を複数設ける構成であるために、
製作費が高くなるという問題がある。

そこで各単位領域からの光が１個のセンナに入射するよ
うに構成する一方、各入射光の透過、遮断機能を有する
と共に透過する入射光を順次切換えていく切換機構を設
げる構成とすることが考えられる。この場合、各単位領
域毎の人の存在を順次判別していくことで、人の位置検
出が］　（Ｉｌｒｌのセンサを設＆Ｊる構成で可能とな
り、製作費をより安価なものにすることができる。

（発明が解決しようとする課題） とごろで空調運転時に室内から利用者が短時間の問いな
くなることも生活パターンの中では充分に予測される訳
であるが、このようなときにも上記切換機構を作動し、
各単位領域毎の判別操作を順次繰返していく場合には、
無駄な電ツノの消費を生して充分に満足し得る経費の節
減がなされないという問題がある。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、経費の節減をなし得る人体位置検出装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） そこでこの発明の人体位置検出装置は、人体からの赤外
線に感応するセンサ３を備えて成る人体位置検出装置で
あって、複数の単位領域Ａ−Ｆに区画さ力、た被検出領
域の上記各単位領域Ａ−Ｆにそれぞれ対応する複数の偏
光部５８〜５ｆを存する集光手段５を」二記センザ３に
近接させて配置すると共に、」１記各単位領域Ａ　−Ｆ
からの光がそれぞれ対応する偏光部５ａ〜５ｆを介して
」二記センザ３に集光ずべく構成し、さらに上記各単位
領域Ａ−Ｆからセンサ３への各入射光の中で一部を選択
的に透過させ、他を遮断すると共に、透過させる入射光
を順次切換える切換手段１１と、上記センサ・３への全
入射光に基づいて人の存在が判別されたときにのみ、上
記切換手段１１をその後に作動して上記各単位領域Ａ−
Ｆ毎の人の存在を判別すべく制？Ｉｌｌする切換制御手
段２１とを有している。

なおこの明細書の中で「光」という語堂は、可視光線に
紫外線、赤外線を合わセた波長約ｌｎｍ〜１　ｍｍの範
囲にある電磁波を意味するものとし、好ましくは波長６
〜１５μｒｎ前後の赤外線を意味するものとする。

（作用） 上記構成の人体位置検１上装置においては、まずセンサ
３への全入射光に基づいて、例えば空調室内に人がいる
か否かの判別が行われる。そして人の存在が判別された
ときにのみ、切換手段１１を作動して空調室内における
いずれの単位領域Ａ〜Ｆに人が位置しているかの判別操
作に移行するように制御され、人がいない場合には、切
換手段１１は作動停止ヒ状態に維持されるので、不要な
電力消費が抑えられ、ごれにより経費の低減を図ること
ができる。

（実施例） 次にこの発明の人体位置検出装置の具体的な実施例につ
いて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

初めに、第１図〜第３図に基づいて、空気調和機の室内
機に内装されるこの発明の一実施例におりる人体位置検
出装置の構成について説明する。

第１図及び第２図において、■は略箱形のケーシングで
あって、このケーシング１内部には、その中央位置に回
路基板２が立設され、この回路基板２の略中心位置に、
人体から放射される体温相当の赤外線に感応する焦電形
赤外線センサ３が取着されている。このセンサ３は、”
Ｔ”　０−５パツケージングタイプの外観形状をなす素
子として構成されており、その受光面を、上記ケーシン
グ１における前面（第１図において下側の面）４に臨ま
せてＦ記回路基板２に取着されている。そして上記前面
４にはフレネルレンズより成る集光板（集光手段）５が
装着されている。この集光板５の構造については後で詳
しく説明する。

さらに、−１二記ケーシング１内には、第１図に示して
いるように、」−記セン・リ−３の取着された回路基板
２を囲う位置に円筒状のドラム６が立設されている。こ
のトラム６の下端軸部に＆Ｊ、第２図に示しているよう
に、ステッピングモータ７の駆動軸が連結され、このス
テッピングモータ７で」１記ドラム６を回転駆動し得る
ようになされている。

次に上記集光板５の構造及び機能について説明する。上
記人体位置検出装置が例えは８畳間の壁面に据イ」Ｇノ
られる室内機に内装される場合、」１記集光板５は、第
２図に示すように、−に下二段、左右三列の計６個の小
レンズ部（偏光部）５ａ〜５ｆを有するフレネルレンス
により構成される。そし″Ｃ第４図に示すように、上記
８畳間の床面において一ヒ記室内機据付壁面からの前後
方向に二分割、左右方向に三分割された計６領域の各単
位領域Ａ〜ドからの光が、それぞれ集光板５における対
応する各小レンズ部５８〜５ｆを通して前記センサ３の
受光面に集光するようになされている。

そして上記センサ３と集光板５との間に円筒面の一部が
位置する前記トラム６には、その円筒面に、第３図に示
すように、周方向に互いに離間すると共に上下方向に位
置の異なる小形状の第１、第２開口８．９と、さらに両
者から周方向に離れた位置に形状の大きな第３開口１０
とが形成されている。上記第１開口８は、上記トラム６
が回転駆動される際に、上記集光板５における下段側の
各小レンズ部５８〜５Ｃをそれぞれ通して上記センサ３
に入射する各単位領域Ａ、Ｂ、Ｃからの各入射光路間を
横切る位置に形成されており、また単位領域へからの入
射光路上に位置するときには、この入射光のみを透過さ
せてセンサ３に入射させ、また単位領域Ｂ、単位領域Ｃ
の各入射光路上にそれぞれ位置するときには、各々単位
領域Ｂ、単位領域Ｃからの光のめを上記センサに入射さ
せる形状となされている。一方、上記第２開口９は、上
記集光板５における上段側の各小レンズ部５ｄ〜５ｆを
それぞれ通して上記センサ３に入射する各単位領域り、
Ｅ、Ｆからの各入射光路間を横切る位置に形成されると
共に、上記と同様に、各単位領域り、Ｅ’、、Ｆからの
各入射光路上に位置するときにそれぞれ各単位領域り、
Ｅ、Ｆからの光のめを上記センサに入射させる形状とな
されている。そして上記第３開口１０は、上記各単位領
域Δ〜丁パからの各入射光を同時に一括して上記セン４
ノ゛３に入射させ得る形状としで形成されている。

また上記各開口８．９、］０は、各単位領域Ａ〜Ｆから
の入射光路上に同時には位置しない周方向の離間距離を
おいて形成されており、第１図においてドラム６を例え
ば右回転させる場合に、まず回転の初期位置において、
第３開１」〕０が集光板５とセンサ３との間に位置する
ようになされており、このときには室内にお＆ノる全単
位領域Ａ〜Ｆからの光が上記第３開口１０を通してセン
サ３に入射する。そして回転を開始すると、−１−記の
第３開口１０が全入射光路から外れた時点で第１開口８
が単位領域Ａからの入射光路−にに位置することとなり
、この単位領域へからの光ののがセンサ３に人別する。

次いでさらに回転を継続することによって上記センサ３
への入射光が単位領域Ｂ、Ｃからの光に順次切換えられ
る。そして第１開口８が単位領域Ｃからの入射光路上を
超えた時点で、第２開口９が単位領域りからの入射光路
上に位置し、したがってさらに回転させることで、上記
と同様に、センサ３への入射光が単位領域り、Ｅ、Ｆか
らの光に順次切換ねるようになされている。

なおｌラム６を上記とは逆に回転する場合には、第３開
口１０を通して室内における全単位領域Ａ〜Ｆからの光
がセンサ３に入射する状態から、単位領域Ｆ、［ｉ、、
Ｌ’）、Ｃ，Ｂ、Ａの順でセンサ３への入射光の切換え
がなされることとなる。したがって上記実施例では、」
１記のような各開口８．９．１０を有するドラム６とこ
れを回転駆動するステッピングモータ７とによって、各
単位領域Ａ−Ｆからの入射光を順次切換える切換手段１
１を構成している。

」１記センサ３が取着されている前記回路基板２には、
マイクロコンピュータとしての機能を有する制ｔｈａ　
＋　ｃやステッピングモータ７の駆動回路等から成るこ
の人体位置検出装置の制御回路が構成されており、次に
この制御回路における制御機能について説明する。

第５図には上記制御回路における制御ブロック図を示し
ており、図のように、この制御回路はマイクロコンピュ
ータへのプｌコグラミングにより構成したシーケンス処
理部（切換制御手段）２１と、記憶部２２と、モーフ駆
動部２３とから構成されでおり、以下、これらの機能に
ついて、上記第５図と共に、上記シーケンス処理部２１
でなされる第６図の制御フローチャートを参照しながら
説明する。

」１記シーケンス処理部２１に空気調和機におムノる運
転制御装置２４から人体位置検出操作開始指令信号が入
力されることによって、第６図に示した処理が開始され
る。まずステップＳ１はドラム６を初期位置に設定する
ステップであって、この位置においては、前記したよう
に、第３開口１０を通して室内の全単位領域Ａ〜Ｆから
の光がセン゛す′３に入射している。次いでステップＳ
２において」−記センザ３での検出出力信号の読込めを
行い、ステップＳ３でその出力信号の内容を判別する。

例えば大の存在ありに応する“’ｆ（″”レヘルの信号
の場合には、次いでステップＳ４に移行して往路の人位
置検知操作を開始する。この検知操作は、各単位領域Ａ
〜Ｆからのセンサ３への入射光の切換えが単位領域Ａ、
Ｂ、・・、Ｆの順に行われる方向に１−ラム６を回転さ
せながら各単位領域Ａ〜Ｆでの人の存在を判別していく
ものであって、まずシーケンス処理部２１からモーフ駆
動部２３に回転駆動信号が出力されることによって前記
ステッピングモータ７が作動され、第１開口８が単位領
域Ａからの入射光路上に位置するまでのドラム６の回転
駆動が行われる。そしてトラム６の上記位置での停止を
待ってセンサ３での検出出力信号の読込みをシーケンス
処理部２１で行い、その出力信号の内容を単位領域Ａに
対応させて記憶部２２に格納する。次いでドラム６を、
第１開口８が単位領域Ｂからの入射光路上に位置するま
で回転駆動し、−に記と同様に、そのときのセンサ３で
の検出出力信号の内容を単位領域Ｂに対応させて記憶部
２２に格納する。以降、上記操作を繰返して、順次単位
領域Ｃ，Ｄ、・・、Ｆ毎のセンサ３での検出出力信号を
読込み、その内容を各領域に対応させて記憶部２２に格
納していく。

上記の往路の人位置検知操作を終了すると、次いでステ
ップＳ５において、復路の人位置検知操作を行う。これ
は上記から逆方向にドラム６を回転させていくことによ
って、単位領域Ｆ、Ｅ、Ａの順で、それぞれの領域毎の
センサ３での検出出力信号の読込みと記憶部２２への格
納を再度行うものである。そしてステップＳ６において
、人の存在位置の確定を行う。これは、上記の操作によ
って各単位領域Ａ〜ド毎に、往路と復路とで１度ずつの
人の判別がなされた訳であるが、上記記憶部２２での格
納結果から往路と復路とのいずれかで人の存在ありの判
別結果が得られた領域を人の存在ありの領域として確定
することとしている。

つまり焦電形赤外線センサでは、体温相当の赤外線が入
射すると共に、所定の短時間間隔の間に入射光量の変化
、すなわち大の動きに応して生しる変化が検出されたと
きに人の存在ありと判別し、自然光等に対する誤動作を
防止する構成となされており、したがって上記の検出操
作において、各領域毎のセンサ３での判別時間内に人が
静止している場合に人の検出をなし得ないおそれがある
ので、各領域毎に１度の検出操作を行って、検出の信頼
性を高めることとしている。

Ｌ記により人の存在位置の確定を行った後、ステップＳ
７において、この確定結果を空気調和機の運転制御装置
２４に出力し、その後は、上記ステップＳ１に戻って以
」二の処理を所定の時間間隔毎に繰返し継続していく。

一方、上記ステップＳ３において、室内の全単位領域Ａ
−Ｆからの光の入射状態でセンサ３からの検出出力信号
の内容が、人の存在なしに応する“Ｌ″”レヘルの場合
には、次いでステップＳＨに移行して人の不在信号を空
気調和機の運転制御装置２４に出力した後、ステップＳ
２に戻る処理を行い、したがってドラム６の回転駆動を
行うことなく、室内の全領域を対象とする大の判別操作
を所定の時間間隔毎に繰返ずこととなる。そしてこの間
に人が入室し、室内に人の存在ありの判別が得られた時
点で、ステップＳ４に移行して上記の位置検出操作が開
始される。

このように上記装置では、まずセンサ３への全入射光に
基づいて、すなわち空調室内の全領域を対象として人の
存在を判別し、人の存在ありの場合にのみ、さらにトラ
ム６を回転駆動しながらの単位領域Ａ−Ｆ毎の存在位置
の判別操作に移行するように制御され、人がいない場合
には、上記ドラム６ば停止状態に維持されるようになさ
れているので、不要な電力消費が抑えられ、これにより
経費の低減を図り得るものとなっている。

なお上記の人体位置検出装置からの検出結果により、上
記空気調和機の運転制御装置２４では、室内機の吹出口
に設けられている吹出方向偏向板（図示せず）を制御す
ることによって、人体に直接風が当たらない方向に、或
いは逆に利用者の希望するスイッチ操作によっては、人
体に直接風が当たるように吹出方向の制御卸を行う。こ
れにより、例えば起動後、吹出風が所定の吹出し温度に
達するまでは、人体から離れた位置へと吹出し、その後
、徐々に人体方向へと近づける制御を行って、不快感を
誘うことのない起動時制御を行い、或いは外出先から戻
ってきた利用者には、直接風を当てることで快適感を向
上し得る制御を、それぞれ人の動きに追随させて行うこ
とができる。また従来、人のそばに位置することを前提
とするリモコンに発信機を内蔵さゼ、このリモコン位置
を検出することによってその検出位置を人の位置と仮想
して吹出方向の制御を行っていた装置においては、リモ
コンから離れた位置にいる人には適正な風向制御をなし
得なかったが、」１記では室内の複数の領域に人がいる
場合にも、それを的確に検出することができるので、室
内の全ての人に対して快適感を与え得る吹出風の制御を
行うことが可能である。さらに」−記においては、室内
から人がいなくなった場合に、例えば利用者による希望
設定温度を自動的に変更することにより、運転経費を低
減するような運転制御を行うことも可能である。

以上、この発明の具体的な実施例についての説明を行っ
たが、上記実施例はこの発明を限定するものではなくこ
の発明の範囲内で種々の変更を行うことが可能であり、
例えば上記では切換手段１８として第１〜第３開口８．
９．１０を形成したドラム６を設けて構成した例を示し
たが、各単位領域Ａ−Ｆからの入射光の切換えを行うた
めの第１、第２開口８．９のみを形成した円弧面を設け
、全領域からの入側状態は上記円弧面を全入射光路から
の退避位置に位置さ−ｌて行うことや、またに記ドラム
６に替えて、入射光路間を往復動する板状体や帯状部材
で構成すること等が可能である。

また」−記におけるセンサ３を焦電形赤外線センサ以外
の熱電形センサ等のその他のセンサで構成することが可
能である。また集光板５を分割形の複数の小レンズや凹
面鏡を組み付けて構成すること等も可能である。また上
記では６区画された単位領域を例に挙げて説明したが区
画数は上記数に限定されるものではなく、さらに上記の
人体位置検出装置は空気調和機以外の装置に用いること
も可能である。

（発明の効果） 上記のようにこの発明の人体位置検出装置においては、
被検出領域からのセンサへの全入射光に基づく人の存在
の判別結果により、切換手段を作動して単位領域毎の人
の判別操作に移行するようになされており、人がいない
場合には切換手段は作動停止状態に維持されるので、不
要な電力消費が抑えられ、これにより経費の低減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における人体位置検出装置
の内部構成を示す平面図、第２図は第１図におｉＪる■
−■線矢視図、第３図は上記装置におりるドラムの斜視
図、第４図は上記装置を内装した空気調和機の室内機が
据付けられる室内の区画単位領域と集光板及びセンサの
関係を示す模式図、第５図は上記装置の制御ブロンク図
、第６図は上記装置における制御フローチャートである
。 ３　・・センサ、５・・・集光板（集光手段）、５＋１
〜５ｆ・・・小レンズ部（偏光部）、１１・・切換手段
、 ■ シーケンス処理部（切換側 御手段） Ａ〜Ｆ　・ 単位領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．人体からの赤外線に感応するセンサ（３）を備え
   て成る人体位置検出装置であって、複数の単位領域（Ａ
   〜Ｆ）に区画された被検出領域の上記各単位領域（Ａ〜
   Ｆ）にそれぞれ対応する複数の偏光部（５ａ〜５ｆ）を
   有する集光手段（５）を上記センサ（３）に近接させて
   配置すると共に、上記各単位領域（Ａ〜Ｆ）からの光が
   それぞれ対応する偏光部（５ａ〜５ｆ）を介して上記セ
   ンサ（３）に集光すべく構成し、さらに上記各単位領域
   （Ａ〜Ｆ）からセンサ（３）への各入射光の中で一部を
   選択的に透過させ、他を遮断すると共に、透過させる入
   射光を順次切換える切換手段（１１）と、上記センサ（
   ３）への全入射光に基づいて人の存在が判別されたとき
   にのみ、上記切換手段（１１）をその後に作動して上記
   各単位領域（Ａ〜Ｆ）毎の人の存在を判別すべく制御す
   る切換制御手段（２１）とを有していることを特徴とす
   る人体位置検出装置。