具体实施方式
以下,使用附图对本发明的实施例进行说明。图中的相同标记表示相同部件或相当部件。
实施例1
首先,使用图1~图4对空调机的整体结构进行说明。图1是实施例的空调机的结构图。图2是空调机的室内机的剖视图。图3是空调机的室外机的剖视图。图4是空调机的制冷剂回路图,(a)是表示冷气、除湿运转时的制冷剂的流动方向的图,(b)是表示暖气运转时的制冷剂的流动方向的图。
空调机用连接配管8连接室内机2与室外机6,并对室内进行空气调节。室内机2在机箱底座21的中央部配置室内换热器33,在换热器33的下游侧配置与换热器33的宽度大致相等的长度的横流风扇方式的室内送风风扇311,安装接露盘35等,并将这些部件用装饰框23覆盖,在装饰框23的前面安装前面面板25。在该装饰框23上下设置了吸入室内空气的空气吸入口27和吹出调整好温度和湿度的空气的空气吹出口29。在室内换热器33的空气下游侧设有室内送风风扇311,若室内送风风扇311旋转,则室内空气从设置于室内机2的空气吸入口27通过室内换热器33、室内送风风扇311向具有与室内送风风扇311的长度大致相等的宽度的吹出风道290流动,利用配置于吹出风道290中途的左右风向板使气流的左右方向偏向,而且,利用配置于吹出口29的上下风向板291、292使气流的上下方向偏向后向室内吹出。
在机箱底座21安装有室内送风风扇311、过滤器231、231′、室内换热器33、接露盘35、上下风向板291、292、左右风向板295等基本的内部构造体,这些基本的内部构造体内装于由机箱底座21、装饰框23、前面面板25构成的机箱20内而构成室内机2。
室外机6在底座61搭载了压缩机75、室外换热器73等,并被外箱62覆盖,利用室外送风机63使气流流向室外换热器73,与在内部流动的制冷剂进行热交换,并通过送风机罩635向机外吹出。
在进行冷气、除湿运转时,如图4(a)所示,使制冷剂以压缩机75、制冷剂流道转换阀72、室外换热器73、冷暖气节流装置74、除湿加热器332、除湿节流装置34、除湿冷却器333、制冷剂流道转换阀72的顺序流动并返回压缩机75,按照冷气、除湿运转将冷暖气节流装置74、除湿节流装置34适当节流或敞开而控制制冷剂,以适当的转速旋转压缩机75、室外送风机63、室内送风风扇311进行众所周知的冷气、除湿运转。
而且,在进行暖气运转时,如图4(b)所示,转换制冷剂流道转换阀72,使制冷剂反向流动,同样地进行众所周知的暖气运转。
另外,在前面面板25的下部一侧,配置有显示运转状况的显示装置397和接收来自另外一体的遥控器5的红外线的操作信号的受光部396。
形成于装饰框23的下面的空气吹出口29邻接于与前面面板25的分割部配置,并与里面的吹出风道290连通。两张上下风向板291、292以闭锁状态构成为大致隐藏吹出风道290并具有与室内机2的底面连续的大的曲面。这些上下风向板291、292以设在两端部的转动轴为支点,根据来自遥控器5的指示,利用控制马达在空调机1的运转时转动所需的角度从而打开空气吹出口29,并保持该状态。在空调机1的运转停止时,这些上下风向板291、292被控制为关闭空气吹出口29。
左右风向板295以设在下端部的转动轴为支点通过驱动马达转动,并根据来自遥控器5的指示转动并保持该状态。由此,吹出空气向左右的所需方向吹出。另外,还可以利用从遥控器5发出指示,在空调机1的运转中使上下风向板291、292、左右风向板295周期性地摆动,向室内的宽范围内周期性地输送吹出空气。
可动面板251以设在下部的转动轴为支点通过驱动马达转动,构成为在空调机1运转时可以打开前侧空气吸入部230′。由此,运转时室内空气还可以从前侧空气吸入部230′吸引到室内机2内。在空调机1停止时,控制上述前侧空气吸入部230′关闭。
室内机2在内部的电器零部件箱具备控制基板,在该控制基板上设有微机。该微机接收来自室内温度传感器、室内湿度传感器等各种传感器的信号,并且通过受光部396接收来自遥控器5的操作信号。该微机基于这些信号,控制室内送风风扇311、可动面板驱动马达、上下风向板驱动马达、左右风向板驱动马达等,并且掌管与室外机6的通信,统一控制室内机2。
过滤器231、231′用于除去包含于所吸入的室内空气中的尘埃,并以覆盖室内换热器33的吸入侧的方式配置。接露盘35配置在室内换热器33的前后两侧的下端部下方,为了接受在冷气运转时或除湿运转时产生于室内换热器33的凝结水而设置。接受并集聚的凝结水通过排水配管37向室外排出。
以下,使用图5、图6对上下风向板进行说明。图5是室内机的冷气、除湿运转时的剖视图。图6是室内机的暖气运转时的剖视图。
如上所述,上下风向板由上侧上下风向板291、下侧上下风向板292构成。在本说明书中主要对上侧上下风向板291进行叙述,所以仅记载为上下风向板的场合表示上侧上下风向板,对下侧上下风向板叙述时记载为下侧上下风向板。
上下风向板291设在空气吹出口29的上部的整个横宽范围内,通过上下风向板驱动马达(未图示),将吹出空气向下吹出,或者偏向于水平吹出等。
在不使用空调机的运转停止时,如图2所示,上侧上下风向板291、下侧上下风向板292、可动面板251利用控制装置被控制成关闭空气吹出口29。由此,上侧上下风向板291向吹出风道290的上方扩大部290e的前方的位置转动并收纳,遮蔽风道上方扩大部290e,与下侧上下风向板292协作来关闭吹出口29。
在该风道上方扩大部290e的大致中央设有后述的红外线检测装置14。
此时,由于上侧上下风向板291位于空调机的前面与底面的交叉部,因此成为外面的外侧风向面成为光滑且曲率大的曲面并与空调机的外形一致。通过这样,上侧上下风向板291、下侧上下风向板292用成为外面的风向面可以连续平滑地形成从空调机的前面到底面的外形。
因此,在不使用空调机时,可以称为空调机的眼的红外线检测装置14也被上侧上下风向板291隐藏,空调机的外观成为没有不必要的凹凸的柔和协调的形状,不会扰乱室内的气氛。
当空调机进行冷气运转时,如图5所示,上侧上下风向板291、下侧上下风向板292处于与吹出风道290的上壁290a、下壁290b大致平行的姿势或水平的方向而使用。而且,在吹出的冷风直接与室内人员接触而产生不愉快的场合,适当用遥控器5变更上下风向板291、292和左右风向板295的方向,将室内人员的周围保持为舒适的温度和湿度。
在进行极弱的冷气或暖气运转时,将上侧上下风向板291如图20所示稍微向上,使下侧上下风向板292如虚线所示处于大致关闭的姿势,使吹出气流流向设置于吹出风道290的下游的向上方扩大的上方扩大部290e。由此,吹出空气的一部分成为极弱的风并通过上方扩大部290e轻飘飘地向室内扩散,进行微弱的冷气或暖气运转。
而且,通过利用上方扩大部290e,进行将吹出的风立即从吸入口27吸入的短路运转,还可以进行换热器的干噪运转和空调机内部的除臭运转等空调机的维修动作。
当空调机进行暖气运转时,上下风向板291、292如图6所示处于大致接近垂直的姿势而使用。通过这样,在吹出风道290内流动的温风从空调机向下方吹出,直至到达地面附近,温暖脚下附近,使室内变成舒适的环境。
接着,使用图7~图14对本发明的空调机所搭载的红外线传感器进行说明。图7是室内机的外观立体图。图8是室内机的打开了上下风向板的外观立体图。图9是内装于室内机内的红外线检测装置的结构图。图10是检测装置的菲涅耳透镜配置图。图11是检测装置的检测范围图。图12是检测装置的外观图,(a)是俯视图,(b)是主视图,(c)是侧视图,(d)是安装状态侧视图。图13是根据检测装置的检测区域图。图14是检测装置的电路结构图。
一般,在空调机上安装人检测装置的场合,其主要目的是在没有室内人员时使空调机进行节能运转或停止,在室内人员少时进行向该少的人输送风等的专用运转而实现节能,并且可以避免伴随着人的移动的繁琐的操作。
为了实现该目的,将设置了热电型的红外线传感器等的人检测装置设置多个,将室内划分为多个区域,检测从空调机观察室内人员位于哪个位置。该场合,进行如下设置,即在人检测传感器的检测区域之间不形成非检测区域,并且人检测传感器的检测区域不互相重叠。
此时,在唯一的人检测传感器反应了的场合,可以知道在该人检测传感器的检测区域有人,但是在检测区域重复的多个红外线传感器反应了时,考虑到人集中在重复区域的情况、人分散在互相排他的区域的情况、人分散在重复区域和一侧的排他区域的情况和人分散在重复区域和双方排他区域的情况,为了区别这些区域,增加传感器的数量或安装其他方式的传感器,补充彼此的能力不足部分。
在实施例1中,如图8所示将红外线检测装置14设在上述吹出风道上方扩大部290e的长度方向的中央部,在运转停止时,如图7所示用上侧上下风向板291从室内遮蔽,防止对室内带来不协调感。
红外线检测装置14如图9所示将红外线传感器410通过台座415搭载在基板416上并覆盖菲涅耳透镜417,并将此左右配置而如图12所示构成。
红外线传感器410具有平滑的受光面411,受光面411的相对的方向成为主检测方向,从受光面411的中心朝向主检测方向的中心轴412成为检测灵敏度最好的方向,在其周围扩展检测灵敏度良好的检测范围。
左右的红外线传感器410a、c利用上述台座415,搭载成中心轴412的方向不同,当然其主检测方向也不同,因此如图11所示能形成广角的检测范围,而且通过将红外线检测装置14如图12(d)所示以俯角安装,可以将室内地面的大部分收纳在其视野内。
菲涅耳透镜417如图10所示成型为呈半球面,半球面分割为多个区段,在各区段形成有小菲涅耳透镜以便将来自室内的特定方向的红外线集中在半球面的中心部,在该半球面的中央部配置红外线传感器410的受光面411。
若将该小菲涅耳透镜集中红外线的方向以就座时的脸的高度附近的与地面平行的面来表示,则成为如图13所示的检测点的分布,若在该范围内人出入几个检测点,则红外线传感器410检测到它。在实施例中,设想在家庭的室内使用,并设定成从在从红外线传感器410分离6m的位置的一个检测点的大小大致与人体的大小相等(宽度0.3~0.5,高度1.6~1.8)。
在实施例中,作为红外线传感器410使用热电型的红外线传感器。红外线检测装置14如图14所示包括左人检测传感器140a、右人检测传感器140c和运算控制部132,左右的人检测传感器140a、c包括红外线传感器410a、c、放大红外线传感器410a、c的输出的放大器130、抽出人的活动的频带过滤器、将该输出转换为数字信号的比较器131、和上述台座415、菲涅耳透镜417等。
一般,在人觉醒时,不能在生理上继续静止,在数分钟内有意识或无意识之中活动手、脚、脸等身体的一部分。
人检测传感器140a、c内的红外线传感器410a、c检测到该活动,并输出信号。来自红外线传感器410a、c的输出由人检测传感器140a、c转换为适于在运算控制部132的处理的形式并读入运算控制部132,根据运算处理的结果,进行空调机的能力、风向等的控制。
如上所述,若构成红外线检测装置14,则从所述热电型红外线传感器410a、c输出伴随着环境和人体的存在、人体的活动的模拟信号,被上述放大器130放大,用上述频带过滤器抽出主要包含于人的活动的1Hz附近的信号,利用上述比较器131除去微小的信号和干扰,并转换为数字化的活动脉冲。
转换为活动脉冲的信号从上述运算控制部13的读入端口输入上述运算控制部132,进行运算处理。根据其结果,对判断为存在人体的区域,朝向或避开上述上下风向板291、292、左右风向板295,利用室内送风风扇311,输送调节好的空气。
接着,使用图15~图17对根据室内的人的移动的来自红外线传感器410的信号的变化进行说明。图15是表示人进入室内时的活动的图。图16是图15的情况下的人检测传感器的波形输出,(a)是左红外线传感器输出的模拟波形,(b)是左人检测传感器输出的数字波形,(c)是右红外线传感器输出的模拟波形,(d)是右人检测传感器输出的数字波形。图17是人检测传感器的检测区域划分图。
如图15所示,人907从位置P进入室902,并经过位置Q、R移动至位置S时,人检测传感器140a的红外线传感器410a输出如图16(a)所示的模拟信号。人检测传感器140a在该模拟输出的绝对值超过了一定水平时,为了输出活动脉冲(在实施例中为Hi脉冲),将该模拟输出用放大器130、比较器131等进行处理,转换为如图16(b)所示的数字波形并向运算控制部132输出。在红外线检测装置14的运算控制部132内部以一定周期读入该数字波形,计算活动脉冲检测出的次数。规定时间的期间的检测次数成为当作有人的存在阈值以上时,例如人位于位置Q、R时,运算控制部132判断左人检测传感器140a检测到人。同样,红外线传感器410c、右人检测传感器140c也如图16(c)、(d)那样输出信号,同样地,例如人位于位置R、S时,运算控制部132判断右人检测传感器140c检测到人。
在上述说明中,为了便于说明,写成如同在人移动的每个瞬间能做出有人的判断,但是在实施例中将上述规定时间设为30秒,所以仅以入室与移动之间的仅仅数秒的反应不能做出有人的判断,察觉到人停止移动之后的自然的活动的反应才能决定位置。这样,通过适当地选择上述规定时间,仅是通过时,判断有人,能够大幅度减少进行不需要的控制的担心。而且,通过使用两个红外线传感器410,可以将检测区域划分为仅由左人检测传感器140a检测的区域、仅由右人检测传感器140c检测的区域、由左右的人检测传感器140a、c检测的区域这三个区域。
另外,在实施例中将活动脉冲设为Hi脉冲,但不言而喻,相反地将在室内人不在时的人检测传感器140的输出设为Hi,将人活动时的输出设为Lo,从而计算Lo的活动脉冲的检测次数也可以。
将红外线检测装置14安装在室内机2上,为了简化该检测区域,下降至地面的高度并如图17所示表示,如上所述将室内划分为由左右的人检测传感器140a、c单独检测的检测区域610A、C和由左右的人检测传感器140a、c重复检测的检测区域610A、C。而且,为了便于说明,有时将区域610A简记为(1),将区域610C简记为(2),将区域610AC简记为(3)。
仅由左人检测传感器140a检测到的场合,推定人体存在于检测区域610A,仅由右人检测传感器140c检测到的场合,推定人体存在于检测区域610C,由左人检测传感器140a和右人检测传感器140c这双方检测到的场合,推定人体存在于检测区域610AC或者检测区域610A和610C和610AC。
在这里,使用图18对区域的结构进行说明。图18是区域的说明图,(a)是A与C的或(和)的区域,(b)是A与C的异或(排他和)的区域,(c)是从A排除了C的差(差)的区域,(d)是从C排除了A的差的区域,(e)是A与C的与(積)的区域。
在实施例中,从人检测传感器140的输出推定为有人的区域由左右的人检测传感器140a、c的检测区域的或、异或、差或者与构成。如图18(a)所示,在将左人检测传感器140a的检测区域A用标记A表示,右人检测传感器140c的检测区域C用标记C表示时,将区域A与区域C的或定义为图18(a)的斜线部,将区域A与区域C的异或定义为图18(b)的斜线部,将区域A与区域C的差定义为图18(c)的斜线部,将区域C与区域A的差定义为图18(d)的斜线部,将区域A与区域C的与定义为图18(e)的斜线部。这种定义可以从群论容易类推,且容易理解。
接着,使用图19~图22对根据上下风向板的垂直方向的室内区域的划分进行说明。图19是用上下风向板划分检测区域的说明图。图20是根据上下风向板的远区域检测状态图。图21是根据上下风向板的中区域检测状态图。图22是根据方向风向板的近区域检测状态图。
在实施例中,除了上述空调机的左右方向的室内的检测区域的划分之外,使用上下风向板291对空调机的深度方向的室内也划分检测区域。如上所述,上侧上下风向板291具有对设在吹出风道290的下游的向上方扩大的上方扩大部290e引导吹出气流的作用。当检测室内人员的有无时,使该上侧上下风向板291转动到部分遮蔽人检测传感器140的视野的位置并停止。使上侧上下风向板291停止的位置如图19所示,是在上侧上下风向板291的图像的前端标注了标记i、j、k、m的位置,将这些位置分别称为上侧上下风向板位置491i、j、k、m。
在上侧上下风向板位置491i人检测传感器140的全视野被上侧上下风向板291隐藏,不能检测室内人员的有无。在上侧上下风向板位置491j,红外线检测装置410的视野中只有检测范围591j可以检测。在上侧上下风向板位置491k只有检测范围491k可以检测。在上侧上下风向板位置491m,检测范围591m=全视野可以检测。
在使用上侧上下风向板291检测室内人员的位置的场合,首先,如图20所示使上侧上下风向板291停止在上侧上下风向板位置491j,用人检测传感器140检测室内人员的有无。此时若检测到室内人员,则可以知道室内人员存在于检测范围591j。
接着,如图21所示使上侧上下风向板291停止在上侧上下风向板位置491k,用人检测传感器140检测室内人员的有无。此时若检测到室内人员,则可以知道室内人员存在于包括检测范围591j的检测范围591k。而且,用之前的检测动作在检测范围591j没有检测到人的场合,可以知道人存在于从检测范围591k排除了检测范围591j的范围。
然后,如图22所示使上侧上下风向板291停止在上侧上下风向板位置491m,用人检测传感器140检测室内人员的有无。此时若检测到室内人员,则可以知道室内人员存在于包括检测范围591k的检测范围591m。而且,用之前的检测动作在检测范围591k没有检测到人的场合,可以知道人存在于从检测范围591m排除了检测范围591k的范围。
接着,使用图23~图25对根据用人检测传感器140检测到的室内人员的有无,推定深度方向的存在地区的方法进行说明。图23是从以铅垂面观察的根据上下风向板的远近方向的检测区域划分图。图24是根据上下风向板的地面的检测区域划分图。图25是根据红外线传感器和上下风向板的检测区域划分图。
将通过上述三个检测动作得到的结果对应于从空调机观察的室内的深度方向的划分,则成为图23。在使上侧上下风向板291停止在上侧上下风向板位置491j并检测室内人员的有无的场合,人检测传感器140的视野限制在检测范围591j,所以可以检测检测区域691J的室内人员。
而且,在使上侧上下风向板291停止在上侧上下风向板位置491k并检测室内人员的有无的场合,人检测传感器140的视野扩展到检测范围591k,所以可以检测检测区域691J、K的室内人员。
还有,在使上侧上下风向板291停止在上侧上下风向板位置491m并检测室内人员的有无的场合,人检测传感器140的视完全没有遮蔽而扩展到检测范围591m,所以可以检测所有的检测区域691J、K、M的室内人员。
若观察上述检测区域在地面的扩展则成为图24,可以在室内的深度方向上划分检测区域。
这样,使用上述图11所示的多个人检测传感器140a、c将室内沿左右方向划分,并使用上侧上下风向板291将室内沿前后方向划分,从而如图25所示将室内沿前后左右方向划分为交叉检测地区710JA~MC的9个区域,可以知道室内人员的存在方向和其进深范围,由此可以适当地控制空调机。
另外,在上述说明中,为了便于说明,将检测区域的边界设定为检测范围的边界到达地面的位置,但实际上,由于人检测传感器140容易检测的人的脸、脖颈子的位置和人是否站立、是否坐在椅子上、是否坐在床上或是否躺在床上等的不同,严格地求出检测区域的边界线是比较困难的事情。但是,粗略地划分人存在于室内的远的位置、存在于中间的位置、存在于附近之类的情况是能足以做到。空调机的空气调节范围也具有以作为目的的场所为中心的扩展,所以即使是根据如上所述的划分的空调机也能得到足够的效果。
接着,使用图26、图27对人的检测方法进行说明。图26是检测步骤主要部分流程图。图27是输入信号计数时间图。
实施例的空调机推定在室内的人的位置,控制空调机,以便根据该位置进行适当的空气调节,图26是判定有人的位置的流程图,以下参照该图对推定有人的位置的方法进行说明。
在步骤S1中,在红外线检测装置14进入检测室内的人的规定时间的检测区间,如上所述以一定的周期读入从人检测传感器140输入运算控制部132的信号,计算规定时间中的输出为Hi的次数,求出活动脉冲的检测次数。在实施例中,如图27所示,以10ms的周期读入30秒,在来自左人检测传感器140a的输入信号为Hi时增加一个左人检测传感器的Hi次数。而且,在图中,将左人检测传感器140a、右人检测传感器140c简记为左传感器、右传感器。
同样,在来自右人检测传感器140c的输入信号为Hi时增加一个右人检测传感器的Hi次数,将经过规定时间之前的次数作为各人检测传感器的检测次数。而且,在实施例中将读入周期设为10ms,但是根据菲涅耳透镜的分辨率和人的移动速度设想成哪个程度,该周期的适当范围发生变化,若作为家庭的室内用来考虑,则如果是50ms的周期,对在室内的快速的活动的检测就没有障碍。而且,即使读入周期缩短成比10ms短,检测人的活动的准确率与周期10ms的情况大致相同,对人的活动的检测上没有障碍,但是运算控制部132处理的数据的量变大,所以即使缩短周期也无效。
接着,使用图26、图28~图32的有人的位置的特定方法进行说明。图28是存在区域临时判定法。图29是人检测传感器的活动脉冲的检测次数和存在区域的对应图A,(a)是不在的情况,(b)是人位于左区域的情况,(c)是人位于右区域的情况。图30是表示存在区域的临时判定的表。图31是双方的人检测传感器为在的情况的区域选择说明图,(a)是人集中在(3)的情况,(b)是人分散在区域(1)+(2)+(3)的情况。图32是人检测传感器的活动脉冲的检测次数和存在区域的对应图B,(a)是人集中在中央区域的情况,(b)是人分散在全部区域的情况。
在图26的步骤S2中,将上述各人检测传感器140的活动脉冲的检测次数如图28所示与存在阈值比较,在左人检测传感器140a的活动脉冲的检测次数为存在阈值以上时,认定左人检测传感器140a检测到人,在右人检测传感器140c的活动脉冲的检测次数为存在阈值以上时,认定右人检测传感器140c检测到人。
此时,如图29(a)所示,在左右的人检测传感器140a、c的活动脉冲的检测次数都不足存在阈值时,认定室内没有人。而且,如图29(b)所示在左人检测传感器140a的活动脉冲的检测次数为存在阈值以上,且右人检测传感器140c的活动脉冲的检测次数不足存在阈值时,认为有人的存在区域为区域610A。而且,如图29(c)所示在左人检测传感器140a的活动脉冲的检测次数不足存在阈值,且右人检测传感器140c的活动脉冲的检测次数为存在阈值以上时,认为有人的区域为区域610C。
另外,左右的人检测传感器140a、c的活动脉冲的检测次数为存在阈值以上的情况考虑到以下5个情况。
(i)人位于中央的区域610AC。
(ii)人位于区域610A和区域610C。
(iii)人位于区域610A和区域610AC。
(iv)人位于区域610AC和区域610C。
(v)人位于区域610A和区域610AC和区域610C。
若从控制空调机的观点总结这些内容,则被分为如(i)所示人集中位于中央的区域610AC而以点状对狭窄的区域进行空气调节即可的情况、和如(ii)(iii)(iv)(v)所示人分散在宽的室内而广泛地对室内整体进行空气调节的情况。以下,将此以(i)人位于中央的区域610AC的情况和(v)人分散在区域610A和区域610AC和区域610C的情况作为代表。
若总结上述关系则成为图30所示,对于左右的人检测传感器140a、c均检测到人的情况,两个区域作为人存在区域候补浮现。
接着,说明从上述两个存在区域候补挑选存在区域的方法。人位于区域610AC的场合,同一人的活动由左右的人检测传感器140a、c检测,所以左右的人检测传感器140a、c如图31(a)所示表示大致相同的反应,活动脉冲的检测次数也成为大致相同的检测次数,所以左右的人检测传感器140a、c的活动脉冲的检测次数的差不足规定的差(s)时,如图32(a)所示认为人存在的存在区域为区域610AC。
另外,在人分散在区域610A和区域610AC和区域610C的场合,左右的人检测传感器140a、c检测人,而人的活动的量和时刻每个人都不同,因此检测多个不同的人的活动的结果当然不同,活动脉冲的检测次数的差变大。从而,在活动脉冲的检测次数的差为上述规定的差(s)以上时,如图32(b)所示,认为人存在的存在区域为区域610A和区域610AC和区域610C。
此时,除了单纯的活动脉冲的检测次数差以外,例如仅检测一个人检测传感器140的活动脉冲的此时不足规定次数的场合认为(a)人存在于中央的区域610AC,在规定以上的场合可以认为(b)人存在于区域610A和区域610A和区域610C。
这样,以一定周期读入规定时间的检测区间的左右的人检测传感器140a、c的输出,并计算Hi时的次数,求出活动脉冲的检测次数,根据检测次数确定人的存在与否和存在区域。
其结果,可以将人的存在与否和存在区域划分为图29(a)的不在、图29(b)的区域(1)、图29(c)的区域(2)、图32(a)的区域(3)、图32(b)的区域(1)+(2)+(3)这5个。
该场合,(1)、(2)、(3)为单位区域,(1)+(2)+(3)是代表了多个单位区域的组合(1)+(2)、(1)+(3)、(2)+(3)、(1)+(2)+(3)的区域。
接着,使用图33对最终的存在区域的判定方法的概略进行说明。图33是2阶段推定法说明图。
将上述从检测区间的开始到下一个检测区间的开始的区间称为临时判定区间,将在该检测区间求出的人的存在与否和存在区域称为临时判定结果。将该临时判定区间反复进行规定的次数,根据这些临时判定结果,进行最终判定。换言之,如图33所示,在临时判定区间中存在比此更短的规定时间的检测区间,根据在检测区间的检测结果进行临时判定,并根据规定次数的临时判定结果进行最终判定。
因此,最终判定的结果反映了包括这些规定次数的临时判定区间的长的时间间隔的检测结果,以较长的时间捕捉人的移动倾向,可靠地求出有人的位置,根据该最终判定结果控制空调机。
这是因为,在用空调机维持室内的舒适性的场合,若频繁改变空调机的状态,则控制不稳定,往往给室内人员带来不愉快,所以在有人的场所发生了变化时,捕捉其变化,以自然的感觉转移到以新的场所为中心的空气调节,从而使控制变得稳定而无需频繁改变。
接着,使用图26、图34、图35对室内人员的活动量的检测进行说明。图34是活动量的大小的等级的临时判定法,(a)是人存在于(1)或(2)的情况,(b)是人存在于(3)的情况,(c)是人存在于(1)+(2)的情况。图35是活动量的大小的等级的临时判定法,(a)是人存在于单一的区域的情况,(b)是人存在于多个区域的情况或不在的情况。
在图26的步骤S2中,除了上述人的存在与否和存在区域的临时判定结果之外,求出室内的人的活动量的大小的等级。室内的人的活动量的大小的等级划分为小、中、大三个等级,大致可以如下规定。
活动量的大小的等级[大]:人分散在(1)+(2)+(3),反应大。←人在宽范围内活动。
活动量的大小的等级[中]:人分散在(1)+(2)+(3),反应少。←人在宽范围内适当地活动。或者,人存在于(1)、(2)或(3),反应多。←人在窄范围内适当地活动。
活动量的大小的等级[小]:人存在于(1)、(2)或(3),反应少。←人在窄范围内适当地活动。
活动量的大小的等级设为三个等级是因为,在家庭用的空调机中根据普通的建筑构造和宽度且考虑到室内人员的人数,可以简单地求出所需的冷气、暖气能力,所以数人在宽范围内活动的活动量的大小的等级大的状态与空调机的额定能力大致相称。另一方面,在活动量小的场合,需要进行节能运转,因此上下调整设定温度的范围最大为2℃左右以防止失去舒适性。根据这些情况,即使将活动量的等级划分为很多也只是设定温度的变化被细分,对节能的效果没有很大差别。因此,为了简化控制,活动量的大小的等级划分为三个左右比较现实。
为了将室内的人的活动量的大小如上所述划分,根据上述的存在区域的临时判定结果和活动脉冲的检测次数,并按照图34划分为如图35所示。
图34(a)是存在区域为(1)或(2)的情况,在左右的人检测传感器140a、c的哪一个活动脉冲的检测次数均不足活动量阈值1的场合,将活动量的大小的等级设为“小”,在活动量阈值1以上的场合,将活动量的大小的等级设为“中”。
图34(b)是存在区域为(3)的情况,在左右的人检测传感器140a、c的活动脉冲的检测次数的平均不足活动量阈值1的场合,将活动量的大小的等级设为“小”,在活动量阈值1以上的场合,将活动量的大小的等级设为“中”。
图34(c)是存在区域为(1)+(2)+(3)的情况,在左右的人检测传感器140a、c的活动脉冲的检测次数的总和不足活动量阈值2的场合,将活动量的大小的等级设为“中”,在活动量阈值2以上的场合,将活动量的大小的等级设为“大”。而且,人不在的场合认为是最低的活动量的大小的等级,活动量的大小的等级为“小”。
若总结上述内容,则根据人的存在与否和存在区域以及左右的人检测传感器140a、c的活动脉冲的检测次数,存在区域为(1)、(2)或(3)的场合如图35(a)所示求出临时判定结果,而且,在存在区域为(1)+(2)+(3)或不在的场合如图35(b)所示求出临时判定结果。
接着,使用图26、图36、图37对用一次临时检测可以明确有人的情况进行说明。图36是即定(立即决定)判定法,(a)是人存在于单一的区域的情况,(b)是人存在于多个区域的情况。图37是即定判定结果总结图,(a)是人存在于单一的区域的情况,(b)是人存在于多个区域的情况或不在的情况。
在图26的步骤S3中,判定在临时判定区间的活动脉冲的检测次数是否与即定条件一致。既定条件是用于根据一次临时判定结果可靠地明确人存在区域的条件,根据上述人的存在与否和临时判定结果以及活动脉冲的检测次数,并按照图36如图37所示进行判定。
图36(a)是存在区域为(1)、(2)或(3)的情况,左右的人检测传感器140a、c的哪一个活动脉冲的检测次数超过比存在阈值大的即定(即決)阈值1的场合认为即定条件成立,不足即定阈值1的场合认为即定条件不成立。
图36(b)是存在区域为(1)+(2)+(3)的情况,左右的人检测传感器140a、c的活动脉冲的检测次数的总和超过比即定阈值1更大的即定阈值2的场合认为即定条件成立,不足即定阈值2的场合认为即定条件不成立。
总结上述内容,则根据存在区域和人检测传感器140a、c的活动脉冲的检测次数,在存在区域为(1)、(2)或(3)的场合,如图37(a)所示求出是否与即定条件一致,而且,在存在区域为(1)+(2)+(3)的场合,如图37(b)所示是否与即定条件一致,不在的场合认为即定条件不成立。
即定条件成立的场合前进至步骤S7,即定条件不成立的场合前进至步骤S4。
在步骤S4中,判定是否进行了作为规定次数的N次(实施例的场合N=4)的临时判定。临时判定的进行次数不足规定次数的场合返回步骤S1,进入下一个临时判定区间,再次进行人的存在与否和存在区域的临时判定。
在步骤S4临时判定的进行次数达到了规定次数的场合结束临时判定,前进至进行最终判定的步骤S5,判定N次的临时判定结果是否全部为不在。
在步骤S5中N次临时判定结果全部为不在的场合前进至步骤S6,认为室内继续不在的可能性大,较大地改变设定温度,进行进一步强化节能的后述的不在节能运转控制,返回步骤S1,进入下一次判定区间,进行初次的临时判定区间中的检测动作。
在步骤S5存在区域的临时判定结果为一次以上的场合前进至步骤S8,根据N次临时判定结果和上一次的最终判定结果进行这次的人的存在与否和存在区域以及活动量的大小的等级的最终判定,前进至步骤S9。
在步骤S3即定条件成立的场合,在步骤S7中将既定条件成立的临时判定区间的临时判定结果作为最终判定结果采用,前进至步骤S9。
在步骤S9中,如上所述,进行将上侧上下风向板291作为红外线传感器410的遮蔽板使用的在室内的进深方向的区域划分的人检测,前进至步骤S10。
在步骤S10中,如后所述,更新存在区域的履历,根据上述最终判定结果、进深方向的人检测结果、存在区域的履历等控制空调机,返回到步骤S1,进入下一次判定区间,进行初次的临时判定区间中的检测动作。
使用图38对以上步骤进行简略说明。图38是反复控制说明图。
如图38所示,人的位置的最终判定一般是在每个具有一定时间的判定区间进行,空调机的控制在每次最终判定时进行更新或维持。
在该判定区间中存在规定的多个(N:在实施例中N=4)临时判定区间,在各临时判定区间,在比临时判定区间短的规定时间的检测区间的期间,读入人检测传感器140的输出,处理读入的数据进行上述临时判定。
临时判定在每个临时判定区间进行,根据各临时判定的结果和上一次的最终判定结果,最终判定这次的人的存在位置。
而且,作为临时判定的基础的临时判定区间中的人检测传感器140的输出比平时大的场合,如图38的虚线箭头所示,省略以后的临时判定区间,作为即定最终判定,采用该临时判定区间的临时判定结果,作为最终判定结果。
另外,作为控制对象的设备,除了内装于空调机内的压缩机、制冷剂回路控制装置、送风风扇、左右风向板、上下风向板、显示装置等之外,还有换气装置、空气清洁装置、除臭装置、静电雾化装置、阴离子发生装置、加湿装置、供氧装置、侵入检测装置等各种设备,根据人的存在与否可以进行设备的运转/停止、能力的变更、暖气/冷气/除湿的转换、吹出空气的方向变更、检测到侵入者的场合的威胁/警报/通知等。
接着,使用图39~图41对最终判定的方法进行说明。图39是存在区域判定例,(b)是存在区域加权系数(重み付け係数)。图40是活动量的大小的阶段判定例。图41是存在区域、活动量的大小的阶段判定结果的例。
在图39中,○标记是在各临时判定区间进行了临时判定的存在区域,()内是对该存在区域施加的加权点。
实施例的空调机的人的存在与否和存在区域的划分如上所述为不在、(1)、(2)、(3)、(1)+(2)+(3)的5种,对每个临时判定提供对临时判定结果的划分(被认定为存在区域的区域或不在的划分)加权的点。在图39的例子中,对第一次的临时判定结果的区域(1)施加α1的点,对第二次的临时判定结果的区域(3)施加α2的点,对第三次的临时判定结果的区域(1)施加α3的点,对第四次的临时判定结果的区域(1)+(2)施加α4的点,对第五次的临时判定结果的区域(1)施加α5的点,…,对第N次的临时判定结果的区域(1)施加αN的点。而且,对上一次的最终判定结果的区域(1)施加β的点。
结束规定的N次的临时判定区间之后,进行对人的存在与否和存在区域的每个划分施加的点的累计,最终判定所施加的点的总和最大(在该例中为30点)的区域(1)为这次的存在区域。
此时,若将在各临时判定中施加的点如图39(b)所示设定为在每次追加次数时仅增加规定值的点,则最新的临时判定结果被重视,合理地进行空调机的控制。
在图40中,○标记是在各临时判定区间与最终判定为存在区域的存在区域(在该例中为(1))相同时的活动量的大小的等级,()内是对该活动量的大小的等级施加的加权点。
然后,判定在作为上述最终判定结果的存在区域的区域(1)的活动量的大小的等级。活动量的大小的等级如上所述划分为三个,对存在区域的各临时判定结果为区域(1)的临时判定时的活动量的大小的等级施加加权的点。在图40的例子中,对存在区域的临时判定结果为区域(1)的第一次、第三次、第五次、…,第N次的活动量的大小的等级的划分施加点。第一次对活动量的大小的等级“小”施加γ1的点,第三次对该活动量的大小的等级“小”施加γ3的点,第五次对活动量的大小的等级“中”施加γ5的点,…,第N次对活动量的大小的等级“小”施加γN的点。算出对活动量的大小的等级的每个划分施加的点的总和,最终判断所施加的点的总和为最大(在该例中为27点)的活动量的大小的等级为“小”为这次的活动量的大小的等级。
此时,若将在各临时判定中施加的点与存在区域的临时判定时同样地设定为在每次追加次数时仅增加规定值的点,则同样最新的临时判定结果被重视,合理地进行空调机的控制。
在图41中,○标记为各临时判定区间进行临时判定的存在区域,“中”、“小”的文字为临时判定时的活动量的大小的等级,点数为加权的点。
图41是N=4且在每个临时判定增加一个点的场合(α1=γ1=1、α2=γ2=2,…)的人的存在与否和存在区域的最终判定和活动量的大小的等级的最终判定的例子。存在区域是区域(1)在上一次点为2点、在临时判定区间1为1点、在临时判定区间4为4点总和7点而最大,最终判定为区域(1)。
活动量的大小的等级是临时判定区间4的活动量的大小的等级“中”的4点在区域(1)中最大,所以最终判定为活动量的大小的等级“中”。
此时,对人的存在与否和存在区域的上一次的最终判定结果施加的点设定为对这次临时判定结果施加的点的中间(实施例中β=2),则控制变得顺利而方便。
这样,实施例的空调机具备具有空气吸入口及空气吹出口的机箱、配置在上述机箱内的换热器、从上述空气吸入口吸入室内空气并通过上述换热器之后从上述空气吹出口吹出的送风风扇、设在上述送风风扇的吹出风道上的左右风向板、上下风向板、以及具有红外线传感器并将室内划分为多个区域并推定室内人员的有无的红外线检测装置,在判定人的存在与否和存在区域的判定区间设定规定的多个临时判定区间,根据上述临时判定区间的红外线传感器的输出,对每个上述临时判定区间临时判定人的存在与否和存在区域,对上述规定的多个临时判定的结果加权,以该加权的结果为基础,最终判定人的存在与否和存在区域。
由此,根据基于红外线传感器的输出的人检测传感器的数字输出信号最终判定存在区域,根据存在区域对室内进行空气调节。此时,采用较长的判定区间,检测室内的长期的变化,所以被短期的变化扰乱的误动作消失。而且,将判定区间划分为多个临时判定区间,在每个临时判定区间把握室内的状况,所以能到处捕捉室内的信息,不存在信息的偏移,能准确捕捉信息。
而且,对每个临时判定区间的临时判定结果进行时序性的加权,最终判定有人的区域,所以当前能够可靠地捕捉有人的场所的倾向,并且在上一次的判定到这次的最终判定之间至少设有一次的临时判定区间,所以空调机的控制在此期间平稳地变化,不会给室内人员带来不愉快。
这样,能进行可靠判定的充分的判定区间和不损害室内的舒适性的能确保平稳的变化的控制间隔并存,并且还能可靠地捕捉人的移动的倾向,所以能以自然的感觉转移到以人的新场所为中心的空调运转。
因此,能够提供捕捉存在区域变化的倾向,稳定且可靠地判定存在区域,并适当地控制室内的空调机。
另外,实施例的空调机以上述加权的结果和上一次的最终判定结果为基础,最终判定人的存在与否和存在区域。
由此,除了每个临时判定区间的临时判定结果,还考虑上一次的最终判定结果进行这次的最终判定,所以通过可靠的判定和避免了从上一次的控制急剧变化的平稳变化的控制,在室内继续进行稳定的空气调节,维持室内的舒适性。
因此,能够提供以平稳变化的控制,继续维持室内的舒适性的空调机。
另外,实施例的空调机具备比上述多个区域的数量还少的数量的多个上述红外线传感器,上述区域是用上述多个红外线传感器的检测区域的或、异或、差或与来划分的区域。
由此,各区域被一个或多个红外线传感器的视野(检测区域)捕捉,对各区域的人的活动进行反应,具有与该区域的边界的形成有关的检测区域的红外线传感器的输出发生变化。这样,对人的活动反应,红外线传感器的输出发生变化。捕捉该红外线传感器的输出的变化,从各人检测传感器输出表示活动中的脉冲,所以通过求出和分析该活动脉冲的检测次数,能决定室内的人的存在与否和存在区域。
此时,在图17的(1)或(2)有人的场合,唯一的红外线传感器反应,所以从该红外线传感器的检测区域排除了其他红外线传感器的检测区域的区域(1)或(2)成为有人的区域。
在图17的(3)的重复区域有人的场合,由双方的红外线传感器检测同一人的活动,所以红外线传感器表示大致相同的反应,双方的人检测传感器输出的活动脉冲的检测次数也大致相同,所以两人检测传感器的活动脉冲的检测次数的差不足规定的差时,能够判断在(3)有人。
在图17的(1)和(3)、(1)和(2)、(2)和(3)、或者(1)和(2)和(3)有人的场合,由双方的红外线传感器检测,但是由于人的活动量按照每个人都不同,因此检测到多个不同的人的结果当然是不同的,由双方的人检测传感器输出的活动脉冲的检测次数的差变大。从而,两人检测传感器的活动脉冲的检测次数的差为上述规定的差以上时,判定在(1)+(2)+(3)有人。
而且,通过适当规定区别该人的不在和存在的检测次数作为存在阈值,能够区别各区域的在不在。
因此,能够提供根据输出了超过存在的临时判定水平的信号的红外线传感器的组合适当地选择存在区域的空调机。
另外,实施例的空调机对上述多个临时判定的结果的加权时序上越靠近越大,对上述上一次的最终判定结果的加权比对这次最初的临时判定结果的加权大,且比对这次最后的临时判定结果的加权小。
由此,从当前最近的临时判定结果最受重视,人单纯移动,并继续存在于新的场所的场合,用这次或下一次的判定来判定新的场所为存在区域,进行以新的场所为中心的空调运转。但是,虽然暂时移动到新的场所,但是立即返回原来的场所的场合,原来的场所的上一次的最终判定结果和多个临时判定结果被累计,对原来的场所给予优势的最终判定,所以继续进行以原来的场所为中心的空调运转。
因此,能够提供可靠地捕捉存在区域变化的倾向,适当地判定存在区域,控制室内的空调机。
另外,实施例的空调机将对上述多个临时判定结果的加权每追加上上述临时判定区间增加规定值。
由此,在产品的开发中的研究阶段,容易推测变更了规定值的各种场面中的影响,能够缩短开发期间。而且,在产品的特殊的使用方面,迫于需要变更仅该一台的规定值时,容易预测变更的影响,所以很方便。
因此,能够提供将存在区域变化的倾向适当地反映在判定中,恰当地控制室内的空调机。
另外,实施例的空调机以一定的周期读入基于上述红外线传感器的输出的数字输出的活动脉冲,计算规定时间内的检测次数,根据该检测次数和根据区域规定的活动量阈值的大小,阶段性地划分上述存在区域的人的活动量的大小,根据上述检测次数,对每个上述临时判定区间,临时判定人的活动量的大小的等级,以上述规定的多个临时判定结果为基础,最终判定这次的人的活动量的大小的等级。
由此,根据活动量的大小增减空调机的能力,从而可以进行节能运转。而且,通过可靠的判定和与人的活动量的大小的等级平稳地符合的控制,维持室内的舒适性,
因此,能够提供根据室内人员的活动量,控制空调机,实现舒适性提高和节能运转等的空调机。
另外,实施例的空调机根据上述人的存在与否和存在区域的最终判定结果、和上述存在区域的人的活动量的大小的等级的最终判定结果,控制压缩机、制冷剂回路控制装置、送风风扇、左右风向板、上下风向板或显示装置的至少一个以上。
由此,根据室内人员的活动量的大小增减冷气、暖气等的能力,变更除湿的温度设定,在没有室内人员的状态持续规定时间时,将温度设定变更为节能,人不在的状态继续时停止空调机,重点地对存在区域进行点空调,避开存在区域而送风,提高空调的能力,增减送风的强度等,将平常使用空调机的基础上进行的控制无需麻烦人手就能进行,而且,可以根据这些运转状态的变化自动地变更显示而告知等,成为操作性、方便性优良的空调机。
因此,能够提供根据室内人员的活动量,控制空调机,进行舒适运转和节能运转的空调机。
接着,使用图19、图22、图42、图43对图26步骤S9的远中近的判定进行说明。图42是远中近判定法。图43是室内机的冷气、暖气运转时的上下风向板部放大剖视图。
在上述的各临时判定区间中的检测区间为了检测室内整体的室内状况,为了将上侧上下风向板291的位置从空调机的近的位置~远的位置进行展望,远离人检测传感器140,放置在图19的上侧上下风向板位置491m的近的位置检测检测范围591m的人的存在与否。
在步骤S9中,进一步将上侧上下风向板291的位置放置在图19的上侧上下风向板位置491j、491k的远的位置和中间位置,检测检测范围591j、591k的人的存在与否。
在步骤S8中,最终判定结果为不在场合,省略在远的位置、中间位置的检测动作。这是因为,相当于近的位置~远的位置的范围内没有人,即使进行了进深方向的检测动作也是无用的。
在步骤S8中,判定为室内有人的场合,将上侧上下风向板291向远的位置转动并进行检测动作。用远的位置的检测动作检测到人的场合,判断在远方有人,省略在下一个中间位置的检测动作。
这是因为,空调机用于对室内进行空气调节,在远方有人的场合,为了满足该远方的人进行空气调节,需要进行风到达至远方的空气调节,由此,成为中间或附近的人也大致没有不满的空气调节,所以在中间或附近是否有人都成为相同的控制,因此可以省略下一个中间位置的检测动作。
用远的位置的检测动作未检测到人的场合,进行在中间位置的检测动作。在用中间位置的检测动作检测到人的场合,判断在中间有人,在用中间位置的检测动作未检测到人的场合,判断在附近有人。
将上述最终判断简单叙述则成为图42所示,在上侧上下风向板291的远的位置检测到人的场合判断人位于远的位置,在远的位置未检测到人且在中间位置检测到人的场合判断人位于中间位置,在远的位置和中间位置均未检测到人的场合判断人位于近的位置。
根据有人位置的远~近的最终判断,将室内送风风扇311和上下风向板291、292等控制成适当的强度、方向。
另外,冷气、除湿运转时一般使上侧上下风向板291如图43所示与吹出风道290的上壁290a和下壁290b大致平行。该场合,人的检测动作中需要将上侧上下风向板291如图22所示下降,从而上下风向改变。在实施例中,为了减少该影响,对临时判定区间的长度5分钟将检测区间的长度(=规定时间)缩短了30秒。以30秒的短时间内由于空调机的冷冻循环其保有热容,因此看不到大的变化,向室内的冷气、除湿能力的变化也不大。而且,通过与外部气体的热平衡决定的向室内温度的影响也小,在近年来增加的能力可变型的空调机的场合,冷气、除湿能力根据热负载被补偿,所以对室内温度的影响不存在,保持了舒适性。
另一方面,上下风向在这期间被扰乱,所以对室内人员带来一些影响,但是由于时间短,因此是与一般进行的自动风向板的摆动控制同等以下的较轻的变化,不会妨碍舒适性。而且,临时判定区间中的检测区间以外的时间没有对上侧上下风向板291的位置的制约,所以还可以朝向任意的方向或者使其自动摆动,不会损害方便性。
接着,使用图44对步骤S10的过去存在区域履历进行说明。图44是过去的存在区域履历的判定法,(a)是积累的过去数据的例子,(b)是有人区域的顺序的例子。
在步骤S10中,积累最新的多次存在区域的最终判定结果,以积累次数对存在区域标注顺序。这如图44(a)所示,每次输出存在区域的最终判定结果时,取消过去的多次(在实施例中为255次)存在区域的最终判定结果的积累数据的最早的数据,追加这次的最终判定结果进行更新。而且,如图44(b)所示,对每个存在区域计算积累次数,以积累次数进行存在区域的顺序标注,将积累次数最多的存在区域设为1号。此时,该区域的特性可以说是“总是有人的场所”。积累次数最少的存在区域设为4号,其特性可以说是“总是没人的场所”。
由此,可以知道总是有人的场所和总是没人的场所,在按时开始运转时,即使没有人,可以自动进行向存在顺序最高的场所送风,或者在避免风直接吹到的情况下向除了现在有人的场所的存在顺序低的场所送风的运转,从而不麻烦。
接着,使用图45~图47对人检测的应用例进行说明。图45是风向的变化顺序。图46是基于活动量的大小的等级的节能控制。图47是送风方向的例子,(a)是左角送风,(b)是右角送风,(c)是正面送风,(d)是宽范围送风。
在图45中,利用人检测结果,进行交替反复进行使风朝向有人的方向的点空调式的运转和将风输送到房间的宽范围的房间整体的空调运转的控制。
这是因为,在从外面的非空调空间进入房间之初,响应想集中吹到冷风、温风的需求。
此时,接受风的时间设定得较短,所以想要延长吹风的时间的场合,通过向空调机挥手等进行较大的动作,可以用省略了上述临时判定区间的存在区域的最终判定来延长吹风的时间。与此相反,若将接受风的时间设定得较长,则已经充分吹到风,所以即使想回到房间整体的空调,若逃避风而移动,则检测到移动而使风追赶从而不能逃避,只能操作遥控器改变风向,或者一动不动地忍耐而等待时间经过,使用不方便。
另外,代替对房间的宽范围送风,也可以使风吹向有人的方向以外的方向。该场合,作为有人的方向以外的方向,在有人的存在区域的附近,使风朝向上述存在顺序低的区域,则间接地接受朝向附近区域的风的卷入和与墙碰撞的风的反射等柔软的风,在没有直接接受风时也能持续舒适性。
在图46中,利用活动量的大小的等级的结果,根据活动量的大小的等级自动进行节能运转,从而控制平衡了舒适性和节能的运转。
这如下进行,在使用者设定节能模式的运转的场合,根据室内人员的活动量的大小的等级,变更室内设定温度、设定湿度实现节能,暖气运转时活动量的大小等级越大越降低设定温度(在实施例中最大下降2度),冷气运转时活动量的大小的等级越小变更为越高(在实施例中最大提高2度)而运转,除湿时活动量的大小的等级越小越提高设定湿度(在实施例中最大提高15%)而运转。
由此,暖气运转时,活动量越多人体的发热量就越多,越设置成较低的室温,活动量越少人体的发热量就越少,减少降低室温的幅度来取得节能和舒适性的平衡。冷气运转时,活动量越少人体的发热量就越少,越设定为较高的温度,活动量越多人体的发热量就越多,减少提高室温的幅度来取得节能和舒适性的平衡。除湿运转时,活动量越少人体的发热量就越少,越设定为较高的湿度,活动量越多人体的发热量就越多,减小提高的湿度的幅度来取得节能和舒适性的平衡。
另外,在图26的步骤S6中,作为在持续不在的情况下进行的不在节能运转控制,在暖气运转时进行根据最大的活动量的大小的等级的控制,在冷气、除湿运转时进行根据最小的活动量的大小的等级的控制,则作为室内人员的比较长的退席时的待机空调,适合节能,在室内人员返回来时,可以从待机空调以短时间将室内变为舒适空间,不会损害室内人员的满足度。
在实施例中,不在的时间(第二规定时间)持续了20分钟的场合,进行该不在节能运转控制。
图47表示从上观察根据存在区域的最终判定结果变更风向的场合的室内机2时的风向的例子,例如,风向朝向区域(1)的场合如图47(a)所示控制左右风向板295,区域(2)是如(b)所示,区域(3)是如(c)所示,区域(1)+(2)+(3)如(d)所示控制左右风向板295。
另外,若在上述说明中使用的存在阈值、即定阈值1、2、活动量阈值1、2的值可以用遥控器5的特殊操作进行变更,则在有想要更节能的运转,或者要重视更舒适性的使用者的意向的场合,可以变更这些阈值的值,根据使用者的意向调节控制的应答性,能够节能或提高满足感。
而且,将该阈值存储在可装卸的存储装置中,将阈值的变更用可装卸的存储装置的更换来进行,也能具有相同的效果。该场合,不限于阈值的变更,当然也可以进行对应多种环境的控制的变更。
这样,实施例的空调机构成为可以变更上述活动量阈值。
由此,例如,将该阈值存储在可装卸的存储装置或可以从操作部更新的存储装置中,通过可装卸的存储装置的更换或者可更新的存储装置的更新来变更上述阈值。通过这样,在有想要更节能的运转,或者要重视更舒适性的使用者的意向的场合,或者与家庭的一般的房屋比较,房间的大小、室内人员的多少、房间的纵横比、家具的配置、使用时间的长短等不同,从而空调机的使用形式变得特殊的场合,可以变更该阈值的值。若将阈值的值变更为较大,则检测灵敏度变迟钝,空调机的频繁的运转变更被抑制,若将阈值的值变更为较小,则检测灵敏度变敏锐,空调机的运转变更的频率增加。
因此,能够提供根据空调机的设置环境和使用者的意向调节控制的应答性,并节能或提高满足感的空调机。
实施例2
接着,使用图48~图50对增加了红外线传感器的数量的实施例2进行说明。图48是实施例2的红外线检测装置的检测范围图。图49是检测装置的检测区域划分图。图50是检测装置的存在区域推定图,(a)是区域划分的模式图,(b)是a与b的差大的场合的存在区域,(c)是a与b的差小的场合的存在区域。
实施例2如图48所示,将实施例1的红外线传感器410的数量从2个增加到3个,并配置成相邻的左人检测传感器140a与中人检测传感器140b及中人检测传感器140b与右人检测传感器140c的检测范围一部分重叠,而两端的左人检测传感器140a与右人检测传感器140c的检测范围没有重叠。
图49是该场合的检测区域的划分图,检测区域从实施例1的3个区域增加到5个区域,可以将有人的位置更细地区分而进行检测。
仅由一个或两个人检测传感器140a~c检测到人的场合的存在区域的临时判定与实施例1相同地进行即可。
图50表示三个人检测传感器140a~c全部检测到人的场合的活动脉冲的检测次数与存在区域的关系。为了便于说明,假设左人检测传感器140a的活动脉冲的检测次数为a,中人检测传感器140b的活动脉冲的检测次数为b,右人检测传感器140c的活动脉冲的检测次数为c,并且将检测区域610a表示为A,检测区域610AB表示为AB,检测区域610B表示为B,检测区域610BC表示为BC,检测区域610C表示为C。
s是在实施例1中由两个人检测传感器140a、c检测到人的场合,用活动脉冲的检测次数的差来区别将存在区域临时判定为作为重复区域的(3),还是作为整体区域的(1)+(2)+(3)时的规定的差。
通过对三个人检测传感器140a~c的每两个,以与实施例1相同的想法临时判定存在区域,如图50(b)所示,a与b的差超过规定差s的场合,在b与c的差超过了规定差s时将存在区域认定为A+B+C+AB+BC,b与c的差为规定差s以下时将存在区域认定为A+B+AB+BC。
而且,如图50(c)所示,a与b的差为规定差s以下的场合,在b与c的差超过了规定差s时将存在区域认定为B+C+AB+BC,b与c的差为规定差s以下时将存在区域认定为AB+BC。
这样,通过临时判定,在三个人检测传感器140a~c全部检测到人时,能够区别人分散位于整个房间,人分散位于靠左,人分散位于靠右,或者分散在中央部。
通过这样,可以进一步细分有人的区域而与实施例1同样地控制空调机。
实施例3
接着,使用图51~图53对改变了三个红外线传感器的配置的实施例3进行说明。图51是实施例3的红外线检测装置的检测区域模式图。图52是检测装置的检测区域划分图。图53是检测装置的存在区域推定图,(a)是区域划分的模式图,(b)是a与b的差大的场合的存在区域,(c)是a与b的差小的场合的存在区域。
实施例3如图51所示,改变了实施例2的人检测传感器140a~c的配置,并配置成相邻的左人检测传感器140a与中人检测传感器140b及中人检测传感器140b与右人检测传感器140c的检测范围一部分重叠,而且,两端的左人检测传感器140a与右人检测传感器140c的检测范围也一部分重叠,还有,所有的人检测传感器140a~c的检测范围也一部分重叠。而且,使中央的人检测传感器140b的中心轴的方向比位于两端的左侧人检测传感器140a和右侧人检测传感器140c的中心轴的方向向下,用中央的人检测传感器140b可以重点地检测更接近空调机的区域和风容易到达的中央部区域。
图52是该场合的检测区域的划分图,检测区域从实施例2的5个区域增加到7个区域,可以将有人的位置更细地区分而进行检测。
仅由一个或两个人检测传感器140a~c检测到人的场合的存在区域的临时判定与实施例1相同地进行即可。
图53表示三个人检测传感器140a~c全部检测到人的场合的活动脉冲的检测次数与存在区域的关系。为了便于说明,与实施例2同样地进行简记,检测区域610AC表示为AC,检测区域610ABC表示为ABC。
通过对三个人检测传感器140a~c的每两个,以与实施例1相同的想法临时判定存在区域,如图53(b)所示,a与b的差超过规定差s的场合,在b与c的差超过了规定差s的场合及b与c的差为规定差s以下的场合,在c与a的差超过了规定差s时,将存在区域认定为作为整个区域的A+B+C+AB+BC+AC+ABC。
而且,在a与b的差超过规定差s且b与c的差为规定差以下的场合,在c与a的差为规定差s以下时,将存在区域认定为A+B+AB+BC+AC+ABC。
如图53(c)所示,在a与b的差为规定差s以下且b与c的差超过了规定差s的场合,在c与a的差超过了规定差s时,将存在区域认定为作为整个区域的A+B+C+AB+BC+AC+ABC。
而且,在a与b的差为规定差s以下且b与c的差超过了规定差s的场合,在c与a的差为规定差s以下时,将存在区域认定为B+C+AB+BC+AC+ABC。
另外,在a与b的差为规定差s以下且b与c的差为规定差s以下的场合,在c与a的差超过了规定差s时,将存在区域认定为A+C+AB+BC+AC+ABC。
而且,a与b的差为规定差s以下且b与c的差为规定差s以下的场合,在c与a的差为规定差s以下时,将存在区域认定为AB+BC+AC+ABC。
这样,通过临时判定,在三个人检测传感器140a~c全部检测到人时,能够大致区别人分散位于整个房间,人分散位于靠左,人分散位于靠右,人分散位于远方,或者人分散在中央部等。
通过这样,可以进一步细分有人的区域而与实施例1同样地控制空调机。
接着,使用图54对本发明的不同形状的空调机的应用进行说明。图54是立式空调机概略图。
上述实施例的说明以使用了横流风扇的壁挂式的空调机为例,而本发明不限于此,只要是具备左右风向板、上下风向板的空调机,送风风扇不限于横流风扇而也可以是涡轮风扇、多叶片风扇、螺旋桨式风扇等,形式也不限于壁挂式。即,可应用于顶板安装型、地板放置型、窗安装型等形式,用左右风向板、上下风向板的任一方或双方局部遮蔽红外线传感器的视野,进行人检测动作,从而可以推定室内人员的有无和室内人员的位置。
作为该一例,本发明还能应用于将横流风扇纵向设置的如图54所示的空调机中,该场合,改变左右风向板的位置来进行左右方向的检测,用上下配置的红外线传感器进行远近方向的检测等,通过进行研究,可实现同样的效果。
如上所述,根据方案1记载的空调机,具备具有空气吸入口及空气吹出口的机箱、配置在上述机箱内的换热器、从上述空气吸入口吸入室内空气并通过上述换热器之后从上述空气吹出口吹出的送风风扇、设在上述送风风扇的吹出风道上的左右风向板、上下风向板、以及具有红外线传感器并将室内划分为多个区域并推定室内人员的有无的红外线检测装置,在判定人的存在与否和存在区域的判定区间设定规定的多个临时判定区间,根据上述临时判定区间的红外线传感器的输出,对每个上述临时判定区间临时判定人的存在与否和存在区域,对上述规定的多个临时判定的结果加权,以该加权的结果为基础,最终判定人的存在与否和存在区域。
由此,根据基于红外线传感器的输出的人检测传感器的数字输出信号最终判定存在区域,根据存在区域对室内进行空气调节。此时,采用较长的判定区间,检测室内的长期的变化,所以被短期的变化扰乱的误动作消失。而且,将判定区间划分为多个临时判定区间,在每个临时判定区间把握室内的状况,所以能到处捕捉室内的信息,不存在信息的偏移,能准确捕捉信息。
而且,对每个临时判定区间的临时判定结果进行时序性的加权,最终判定有人的区域,所以当前能够可靠地捕捉有人的场所的倾向,并且在上一次的判定到这次的最终判定之间至少设有一次临时判定区间,所以空调机的控制在此期间平稳地变化,不会给室内人员带来不愉快。
这样,能进行可靠判定的充分的判定区间和不损害室内的舒适性的能确保平稳的变化的控制间隔并存,并且还能可靠地捕捉人的移动的倾向,所以能以自然的感觉转移到以人的新场所为中心的空调运转。
因此,能够得到捕捉存在区域变化的倾向,稳定且可靠地判定存在区域,并适当地控制室内的空调机。
另外,根据方案2记载的空调机,以上述加权的结果和上一次的最终判定结果为基础,最终判定人的存在与否和存在区域。
由此,除了每个临时判定区间的临时判定结果,还考虑上一次的最终判定结果进行这次的最终判定,所以通过可靠的判定和避免了从上一次的控制急剧变化的平稳变化的控制,在室内继续进行稳定的空气调节,维持室内的舒适性。
因此,能够得到以平稳变化的控制,继续维持室内的舒适性的空调机。
另外,根据方案3记载的空调机,具备比上述多个区域的数量还少的数量的多个上述红外线传感器,上述区域是用上述多个红外线传感器的检测区域的或、异或、差或者与来划分的区域。
由此,各区域被一个或多个红外线传感器的视野(检测区域)捕捉,对各区域的人的活动进行反应,具有与该区域的边界的形成有关的检测区域的红外线传感器的输出发生变化。这样,对人的活动反应,红外线传感器的输出发生变化,捕捉该红外线传感器的输出的变化,从各人检测传感器输出表示活动中的脉冲,所以通过求出和分析该活动脉冲的检测次数,能决定室内的人的存在与否和存在区域。
此时,在图17的(1)或(2)有人的场合,唯一的红外线传感器反应,所以从该红外线传感器的检测区域排除了其他红外线传感器的检测区域的区域(1)或(2)成为有人的区域。
在图17的(3)的重复区域有人的场合,由双方的红外线传感器检测同一人的活动,所以红外线传感器表示大致相同的反应,双方的人检测传感器输出的活动脉冲的检测次数也大致相同,所以两人检测传感器的活动脉冲的检测次数的差不足规定的差时,能够判断在(3)有人。
在图17的(1)和(3)、(1)和(2)、(2)和(3)、或者(1)和(2)和(3)有人的场合,由双方的红外线传感器检测,但是由于人的活动量按照每个人都不同,因此检测到多个不同的人的结果当然是不同的,由双方的人检测传感器输出的活动脉冲的检测次数的差变大。从而,两人检测传感器的活动脉冲的检测次数的差为上述规定的差以上时,判定在(1)+(2)+(3)有人。
而且,通过适当规定区别该人的不在和存在的检测次数作为存在阈值,能够区别各区域的在不在。
因此,能够得到根据输出了超过存在的临时判定水平的信号的红外线传感器的组合适当地选择存在区域的空调机。
另外,根据方案4记载的空调机,对上述多个临时判定的结果的加权时序上越靠近越大,对上述上一次的最终判定结果的加权比对这次最初的临时判定结果的加权大,且比对这次最后的临时判定结果的加权小。
由此,距当前最近的临时判定结果最受重视,人单纯移动,并继续存在于新的场所的场合,用这次或下一次的判定来判定新的场所为存在区域,进行以新的场所为中心的空调运转。但是,虽然暂时移动到新的场所,但是立即返回原来的场所的场合,原来的场所的上一次的最终判定结果和多个临时判定结果被累计,对原来的场所给予优势的最终判定,所以继续进行以原来的场所为中心的空调运转。
因此,能够得到可靠地捕捉存在区域变化的倾向,适当地判定存在区域,控制室内的空调机。
另外,根据方案5记载的空调机,将对上述多个临时判定结果的加权每追加上述临时判定区间增加规定值。
由此,在产品的开发中的研究阶段,容易推测变更了规定值的各种场面中的影响,能够缩短开发期间。而且,在产品的特殊的使用方面,迫于需要变更仅该一台的规定值时,容易预测变更的影响,所以很方便。
因此,能够得到将存在区域变化的倾向适当地反映在判定中,恰当地控制室内的空调机。
另外,根据方案6记载的空调机,以一定的周期读入基于上述红外线传感器的输出而数字输出的活动脉冲,计算规定时间内的检测次数,根据该检测次数和根据区域规定的活动量阈值的大小,阶段性地划分上述存在区域的人的活动量的大小,根据上述检测次数,对每个上述临时判定区间,临时判定人的活动量的大小的等级,以上述规定的多个临时判定结果为基础,最终判定这次的人的活动量的大小的等级。
由此,根据活动量的大小增减空调机的能力,从而可以进行节能运转。而且,通过可靠的判定和与人的活动量的大小的等级平稳地符合的控制,维持室内的舒适性。
因此,能够得到根据室内人员的活动量,控制空调机,实现舒适性提高和节能运转等的空调机。
另外,根据方案7记载的空调机,根据上述人的存在与否和存在区域的最终判定结果、和上述存在区域的人的活动量的大小的等级的最终判定结果,控制压缩机、制冷剂回路控制装置、送风风扇、左右风向板、上下风向板或显示装置的至少一个以上。
由此,根据室内人员的活动量的大小增减冷气、暖气等的能力,变更除湿的温度设定,在没有室内人员的状态持续规定时间时,将温度设定变更为节能,人不在的状态继续时停止空调机,重点地对存在区域进行点空调,避开存在区域而送风,提高空调的能力,增减送风的强度等,将平常使用空调机的基础上进行的控制无需麻烦人手就能进行,而且,可以根据这些运转状态的变化自动地变更显示而告知等,成为操作性、方便性优良的空调机。
因此,能够得到根据室内人员的活动量,控制空调机,进行舒适运转和节能运转的空调机。
另外,根据方案8记载的空调机,可以变更上述活动量阈值。
由此,例如,将这些阈值存储在可装卸的存储装置或可以从操作部更新的存储装置中,通过可装卸的存储装置的更换或者可更新的存储装置的更新来变更上述阈值。通过这样,在有想要更节能的运转,或者要重视更舒适性的使用者的意向的场合,或者与家庭的一般的房屋比较,房间的大小、室内人员的多少、房间的纵横比、家具的配置、使用时间的长短等不同,从而空调机的使用形式变得特殊的场合,可以变更该阈值的值。若将阈值的值变更为较大,则检测灵敏度变迟钝,空调机的频繁的运转变更被抑制,若将阈值的值变更为较小,则检测灵敏度变敏锐,空调机的运转变更的频率增加。
因此,能够得到根据空调机的设置环境和使用者的意向调节控制的应答性,并节能或提高满足感的空调机。