JPH0634180A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 在室者の生体リズム，活動量などを考慮し，
更には人体の順化をも考慮することによって快適な空調
空間を創出し得る空気調和装置の提供を目的とする。 【構成】 １は空気調和機を示しており，２は空気調和
機の制御手段，３は体感温度に応じて室内温度，気流を
設定する設定手段，４は使用者が入力手段５によって入
力した結果を受けて室内温度をある周期関数で変動させ
る周期関数選択手段，６は温度検知手段１１，気流検知
手段１２，輻射温度検知手段１３，湿度検知手段１４，
活動量検知手段９，着衣量検知手段１０から検知された
物理量を取り入れ，さらに経過日・経過時間演算手段８
の結果を受けて，どの時期，どの時間かを判定し，概日
・概年リズム記憶装置７の中からその時期，その時間の
概日，概年リズムを取り入れ，体感温度を演算する体感
温度演算手段であり，この体感温度と使用者が入力した
周期関数に 基づき温度を制御することで，快適空間を
創出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，空気調和装置に係り，
詳しくは，室内における在室者の位置及びその状態，更
には在室者の生体リズムに応じて快適な環境となるよう
に制御することのできる機能を備えた空気調和装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に，この種の空気調和機としては，
例えば特開平２−３０６０３９号公報に開示のものが知
られている。上記公報に開示の装置では，生体リズム，
生活パターンで示される人体の概日周期に応じて予め設
定された体感温度で一日の空気調和機の運転制御が行わ
れ，概年リズム（季節感）に対しては外気温と基準日か
らの経過時間に基づいて目標体感温度を予め設定し，こ
れによって概日周期を季節によってシフトするように制
御が行われるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが，上記のよう
に人体の生体リズム，生活パターンで定まる概日周期，
概年リズムで体感温度を設定して制御を行ったとして
も，それは一般的なものであって，その室内における在
室者個人の体感に基づくものではない。従って，上記の
ような制御によっては，その在室者個人にとって必ずし
も快適な空調空間を創出し得るとは言い難い。そこで，
本発明は，上記事情に鑑みて創案されたものであり，人
体の生体リズムを考慮し，在室者にとってその環境が快
適となるように制御することのできる機能を備えた空気
調和装置の提供を目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明が採用する主たる手段は，その要旨とすると
ころが，人体の生体リズムを記憶する記憶手段と，室内
の環境に係る条件を検出する第１の検出手段と，上記室
内における在室者の位置及び状態を検出する第２の検出
手段と，上記記憶手段に記憶されたデータ並びに上記第
１及び第２の検出手段からの信号に基づいて当該空気調
和装置を制御する制御手段とを具備してなる点に係る空
気調和装置である。尚，上記構成において，第１の検出
手段は，室外温度，室内温度，湿度，気流，輻射温度等
をそれぞれ検出する検出器の包括的概念を意味し，第２
の検出手段は，室内における在室者の移動を含めた位
置，その在室者の外部に露出された皮膚あるいは着衣状
況に関連した体表温度をそれぞれ検出する検出器の包括
的概念を意味する。また，上記制御手段による制御対象
は，当該空気調和装置の運転能力，吹出風量，風向等で
ある。

【０００５】

【作用】上記構成に係る空気調和装置においては，室内
の環境にかかわる条件が第１の検出手段により検出さ
れ，上記室内における在室者の位置及びその状態が第２
の検出手段により検出される。そして，これらの検出手
段からの信号及び記憶手段に記憶された生体リズムに基
づいて，当該空気調和装置がされる。その結果，人体の
生体リズムを考慮しつつ，室内における在室者を基準と
して環境が快適となるように各種条件が調節される。

【０００６】

【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る空気調和装置のシス
テム構成図，図２は体温と皮膚温度の一日の変化を例に
示した概日，概年リズムのグラフ，図３は一日の基本的
体感温度の変化を示すグラフ，図４は基本的体感温度に
対する上記空気調和装置における設定体感温度の変化の
一例を示すグラフ，図５は上記空気調和装置を構成する
入力手段の一例を示す図，図６は上記空気調和装置を構
成するＣＣＤカメラによる在室者の活動量を検知する場
合のシステム図，図７は上記空気調和装置を構成する画
像記憶装置に記憶された映像とＣＣＤカメラから同じく
上記空気調和装置を構成する画像処理装置に出力された
映像の比較例を示す図である。この実施例に係る空気調
和装置は，概念的には，人体に係る一般的な概日リズ
ム，概年リズムのパターンを時系列的に記憶する記憶手
段と，室外温度，室内温度，湿度，気流，輻射温度等の
室内の環境にかかわる条件を検出する第１の検出手段
と，室内における在室者の移動（活動量）を含めた位
置，その在室者の外部に露出された皮膚あるいは着衣状
況に関連した体表温度等を検出する第２の検出手段と，
上記記憶手段に記憶されたデータ並びに上記第１及び第
２の検出手段からの信号に基づいて，当該空気調和装置
の運転能力，吹出風量，風向等を制御する制御手段とを
具備して構成されている。

【０００７】即ち，在室者の基本的な体感温度は，上記
第１の検出手段からの信号及び上記記憶手段に記憶され
た概日リズム，概年リズムのパターンに基づいて決定さ
れ，それに上記第２の検出手段からの信号を考慮して補
正することにより，当該空気調和装置の制御が行われ
る。以下，上記空気調和装置の具体例について詳述す
る。図１において，１は室外機，室内機を含む空気調和
機を示しており，２は空気調和機１の制御手段，３は体
感温度に応じて室内温度，気流等を設定する設定手段で
ある。また，４は在室者が入力手段５によって入力した
結果を受けて室内温度を所定の周期関数で変動させる周
期関数選択手段である。更に，６は温度検知手段１１，
気流検知手段１２，輻射温度検知手段１３，湿度検知手
段１４，活動量検知手段９，着衣量検知手段１０等によ
り検知された物理量を取り入れると共に，経過日・経過
時間演算手段８からの結果を受けて，その時期，時間を
判定し，概日・概年リズム記憶装置７の中からその時
期，時間の概日，概年リズムを取り入れて体感温度を演
算する体感温度演算手段である。先ず，経過日・経過時
間演算手段８によって現在がいつなのかが所定日からの
日時計算により判定され，概日・概年リズム記憶装置７
にこの現在の経過日，時刻が伝達される。上記概日・概
年リズム記憶装置７には，概日・概年リズムである体
温，皮膚温度が年間を通して時系列的に記憶されてお
り，上記経過日・経過時間演算手段８からの経過日，時
刻に係るデータに基づき，その時の体温，皮膚温度を記
憶装置から取り出し，上記体感温度設定手段６に一般的
な基本となる体温，皮膚温度に係るデータを出力する。

【０００８】図２は，この一例として記憶されている一
日の体温と皮膚温度の変化を示すものであって，このよ
うなデータが年間を通じて時系列的に記憶されている。
上記体感温度演算手段６では，この体温と皮膚温度の入
力の他に，温度検知手段１１，気流検知手段１２，輻射
温度検知手段１３，湿度検知手段１４，活動量検知手段
９，着衣量検知手段１０によりそれぞれ検知された値が
入力され，これらのデータに基づいて基本となる体感温
度を演算される。その結果の一例を図３に示す。同図は
その在室者に応じて修正を加えられた実際の制御目標と
なる基本的体感温度の変化を表している。尚，上述の活
動量の検知では，図６に示すように，人体の位置が広角
レンズを備えた例えばＣＣＤカメラ２０にて一定時間毎
に検知され，その信号が画像処理装置２１に供給され
る。上記画像処理装置２１では，その写し出された映像
の番地が整理され，画像記憶装置２２に記憶される。上
記ＣＣＤカメラ２０は所定のスキャン時間毎にその映像
を画像処理装置２１に供給し，先に記憶された画像記憶
装置２２内における番地と，新たに供給された人体の移
動に伴って変化した番地との差をもってその在室者にお
ける活動量が検知される。例えば図７において，画像記
憶装置２２内では，人体の頭はＸＹ座標系にて（３，
１）の番地に存在し，ＣＣＤカメラ２０から供給された
映像では同じくＸＹ座標系にて（１，１）に移動してい
る。従って，この例では，所定時間に在室者はＸ方向へ
２単位量活動したことになる。上記周期関数選択手段４
には，予め設定された周期関数（例えば正弦波，三角
波，フーリエ級数，矩形波で示された周期関数）が組み
込まれており，在室者は，上記入力手段５（例えば図５
に示すリモコン装置等）によって，周期関数を選択し，
振幅，周期を設定することができる。

【０００９】このように周期関数及び振幅，周期に合わ
せて先に演算された体感温度を中心に変動させ，この変
動した体感温度に合わせて室内温度が設定手段３によっ
て設定される。その結果，制御手段２では，これに基づ
いて空気調和機１を制御することとなる。図４は一例と
して，１２時〜１３時の間を基本的体感温度を中心に正
弦波状に設定体感温度を変化させたものである。上記の
ように構成された空気調和装置においては，室内目標体
感温度に基づき空気調和機１の運転制御を行う際，人体
の生体リズムである概日，概年リズムと活動量，着衣量
及び空調空間の温度，気流，輻射温度，湿度等に基づい
て演算される基本的な体感温度を中心に周期的に所定の
波形で変動させて設定目標値を決定することから，在室
者には適度の刺激が与えられ，その室内において周囲環
境に順化することなく，なれによる不快感を防止するこ
とができ，従来にも増した快適環境を創出することがで
きる。また，直接的に在室者の活動量等を検知して空気
調和機１の運転制御が行われるため，その在室者の体質
あるいは生活パターンに則して最も心地好く感じる体感
温度の基に空調を行うことができ，実生活に則した快適
環境を創出することができる。

【００１０】

【発明の効果】本発明は，上記したように，人体の生体
リズムを記憶する記憶手段と，室内の環境に係る条件を
検出する第１の検出手段と，上記室内における在室者の
位置及び状態を検出する第２の検出手段と，上記記憶手
段に記憶されたデータ並びに上記第１及び第２の検出手
段からの信号に基づいて当該空気調和装置を制御する制
御手段とを具備してなることを特徴とする空気調和装置
であるから，人体の生体リズムを考慮し，在室者にとっ
てその環境が快適となるように空気調和機の運転制御を
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る空気調和装置のシス
テム構成図。

【図２】 体温と皮膚温度の一日の変化を例に示した概
日，概年リズムのグラフ。

【図３】 一日の基本的体感温度の変化を示すグラフ。

【図４】 基本的体感温度に対する上記空気調和装置に
おける設定体感温度の変化の一例を示すグラフ。

【図５】 上記空気調和装置を構成する入力手段の一例
を示す図。

【図６】 上記空気調和装置を構成するＣＣＤカメラに
よる在室者の活動量を検知する場合のシステム図。

【図７】 上記空気調和装置を構成する画像記憶装置に
記憶された映像とＣＣＤカメラから同じく上記空気調和
装置を構成する画像処理装置に出力された映像の比較例
を示す図。

【符号の説明】 １…空気調和機 ２…制御手段 ３…設定手段 ４…周期関数選択手段 ５…入力手段 ６…体感温度演算手段 ７…概日・概年リズム記憶装置 ８…経過日・経過時間演算手段 ９…活動量検知手段 １０…着衣量検知手段 １１…温度検知手段 １２…気流検知手段 １３…輻射温度検知手段 １４…湿度検知手段 ２０…ＣＣＤカメラ ２１…画像処理装置 ２２…画像記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八尾 健治 大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株 式会社内 (72)発明者 阪田 修一 大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株 式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人体の生体リズムを記憶する記憶手段
   と，室内の環境に係る条件を検出する第１の検出手段
   と，上記室内における在室者の位置及び状態を検出する
   第２の検出手段と，上記記憶手段に記憶されたデータ並
   びに上記第１及び第２の検出手段からの信号に基づいて
   当該空気調和装置を制御する制御手段とを具備してなる
   ことを特徴とする空気調和装置。