CN102326029B - 具有风向控制用人体检测装置和障碍物检测装置的空调机室内机 - Google Patents

Abstract

多个人位置判别区域各自包括至少两个障碍物位置判别区域。如果确定在属于已确定有人存在的人位置判别区域或位于其前方的障碍物位置判别区域中有障碍物存在，则进行在属于已确定有人存在的人位置判别区域的至少一个障碍物位置判别区域内摆动水平风向改变叶片的第一气流控制，或者进行在属于已确定有人存在的人位置判别区域或邻接该人位置判别区域的人位置判别区域的至少一个障碍物位置判别区域内摆动水平风向改变叶片的第二气流控制，并且在第二气流控制中在水平风向改变叶片的摆动运动的各端设置用于固定水平风向改变叶片的时间段。

Description

具有风向控制用人体检测装置和障碍物检测装置的空调机室内机

技术领域

本发明涉及一种空调机，其具有设置有用于检测人的存在与否的人体检测装置和用于检测障碍物的存在与否的障碍物检测装置的室内机，更特别地涉及一种用于根据由障碍物检测装置检测的障碍物的位置将空调风有效地输送到已通过人体检测装置检测到人的区域的技术。

背景技术

常规的空调机具有室内机，该室内机设置有包括例如热释电红外传感器的人体检测传感器和用于检测至物体的距离的超声波传感器的人体检测装置。在这种空调机中，通过使用人体检测装置检测室内的人的位置和与人的距离并且通过随后控制由垂直风向改变叶片和水平风向改变叶片构成的风向改变装置，将空调风引向无人存在的区域(例如，参见专利文献1)。

在专利文献1中公开的空调机中，如果无人存在的区域与妨碍空调风的循环的家具等障碍物存在的室内区域一致，则空调风朝向障碍物输送，从而降低了空调效率。为了消除这样的问题，已经提出了具有这样一种室内机的另一种空调机，在该室内机中设置有人位置检测装置和障碍物位置检测装置，以便基于来自人位置检测装置的检测信号和来自障碍物位置检测装置的检测信号两者控制风向改变装置，从而提高空调效率。

在这种空调机中，当加热运转开始时，首先通过人位置检测装置确定室内是否有人存在。如果无人存在，则障碍物位置检测装置确定障碍物是否存在，并且如果无障碍物存在，则对风向改变装置进行控制以使空调风在室内的整个空间散开。

如果无人存在但已检测到可避开的障碍物，则将风向改变装置控制成朝向无障碍物存在的方向。另一方面，如果已检测到不可避开的物体，则对风向改变装置进行控制以便不允许空调风直接作用在障碍物上并使空调风在室内的整个空间散开。

此外，如果有人存在，则确定是否存在人不在的区域，并且如果不存在人不在的区域，则对风向改变装置进行控制以使空调风在室内的整个空间散开。如果存在人不在的区域，则在人不在的区域即无人存在的区域中确定障碍物的存在与否。如果有障碍物存在，则将风向改变装置控制成朝向障碍物存在的方向，使得空调风可不强烈地作用在障碍物上，而如果无障碍物存在，则将风向改变装置控制成朝向无障碍物存在的方向(例如，参见专利文献2)。

专利文献1：日本特开昭63-143449号公报

专利文献2：日本实开平3-72249号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献2中公开的空调机的情况下，通过基于人位置检测装置的检测信号和障碍物位置检测装置的检测信号来控制风向改变装置而提高空调效率，但是由于室内存在许多例如电视机、音响等的障碍物和例如沙发、桌子等的家具，因此，就最优空气调节而言，这样的控制留有改善的余地。

此外，人位置检测装置基于构成人体检测装置的人体检测传感器的检测信号和超声波传感器的检测信号检测人的位置，而如果没有构成人体检测装置的人体检测传感器的检测信号，则障碍物位置检测装置基于来自超声波传感器的距离信息等检测障碍物的位置。即，人体检测装置被用作人位置检测装置并且也被用作障碍物位置检测装置。

因此，如果人被错误地检测为障碍物，则不能实现舒适的空气调节，并且空调风直接作用在人身上，可导致低效和不舒适的空调控制。

因此，本发明的目的在于提供一种空调机，其能够通过把将进行空调的区域细分为多个人位置判别区域和多个障碍物位置判别区域以准确和有效地确定在各个人位置判别区域中人的存在与否并且确定在各个障碍物位置判别区域中障碍物的存在与否，并且通过基于这些确定的结果精细地控制包括水平风向改变叶片的风向改变装置，来提高空调效率。

解决问题的手段

为了实现上述目的，根据本发明的空调机包括室内机、安装于室内机以检测人的存在与否的人体检测装置、安装于室内机以检测障碍物的存在与否的障碍物检测装置、以及安装在室内机中以左右改变从室内机吹出的空气的方向的水平风向改变叶片。将进行空调的区域被划分为多个人位置判别区域和多个障碍物位置判别区域，在各个人位置判别区域中通过人体检测装置检测人的存在与否，且在各个障碍物位置判别区域中通过障碍物检测装置检测障碍物的存在与否，并且多个障碍物位置判别区域中的至少两个区域属于各个人体判别区域。如果基于人体检测装置的检测结果和障碍物检测装置的检测结果确定，在位于有人存在的人位置判别区域与室内机之间且邻接人位置判别区域的第一障碍物位置判别区域中有障碍物存在，并且在位于有人存在的人位置判别区域与室内机之间且邻接人位置判别区域的第二障碍物位置判别区域中无障碍物存在，则进行第一气流控制，其中水平风向改变叶片摆动以将来自室内机的空气引向第二障碍物位置判别区域，并且在水平风向改变叶片的摆动运动的两端不设置用于固定水平风向改变叶片的时间段。另一方面，如果基于人体检测装置的检测结果和障碍物检测装置的检测结果确定在第一和第二障碍物位置判别区域中的各个区域中有障碍物存在，则进行第二气流控制，其中水平风向改变叶片摆动以将来自室内机的空气引向第一和第二障碍物位置判别区域，并且在水平风向改变叶片的摆动运动的两端设置用于固定水平风向改变叶片的时间段。

此外，在位于有人存在的人位置判别区域与室内机之间且邻接人位置判别区域的多个障碍物位置判别区域中，如果第二障碍物位置判别区域是在第一气流控制中唯一一个无障碍物存在的区域，则水平风向改变叶片以预定目标角度为中心左右摆动，并且水平风向改变叶片的摆动运动的两端是第二障碍物位置判别区域的两端。

在第二气流控制中，如果在包括第一和第二障碍物位置判别区域且属于一个块的多个障碍物位置判别区域中的各个区域中有障碍物存在，则水平风向改变叶片的摆动运动的两端是该块的两端。

具体地，水平风向改变叶片被分为多个独立控制的组。

在第一气流控制中，空气从室内机向第二障碍物位置判别区域吹出以便到达有人存在的人位置判别区域，并且在第二气流控制中，空气从室内机向第一和第二障碍物位置判别区域吹出以便类似地到达有人存在的人位置判别区域。

多个障碍物位置判别区域中的各个区域具有预定目标角度，如果无障碍物存在则水平风向改变叶片的摆动运动以该目标角度为中心，并且在第二气流控制中，通过添加校正值来修改该目标角度，且被修改的角度被设定为在水平风向改变叶片的摆动运动的各端用以固定水平风向改变叶片的角度。

发明的效果

根据本发明，因为根据人与障碍物之间的位置关系，来选择其中在摆动运动的两端不设置用于固定水平风向改变叶片的时间段的第一气流控制和其中在摆动运动的两端设置用于固定水平风向改变叶片的时间段的第二气流控制的其中之一，所以可精细地控制水平风向改变叶片，从而提高空调效率。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的空调机的室内机的主视图。

图2是图1的室内机的纵截面图。

图3是图1的室内机的纵截面图，示出了可动前面板打开前开口并且垂直风向改变叶片打开排出口的状态。

图4是图1的室内机的纵截面图，示出了构成垂直风向改变叶片的下叶片已被向下设定的状态。

图5是由构成设置在图1的室内机中的人体检测装置的传感器单元检测的人位置判别区域的示意图。

图6是用于对图5中所示的各区域设定区域特性的流程图。

图7是用于最终确定在图5中所示的各区域中人的存在与否的流程图。

图8是示出由各传感器单元确定人的存在与否的时序图。

图9是已安装图1的室内机的房屋的示意性平面图。

图10是示出关于图9的房屋由各传感器单元获得的长期累积结果的图。

图11是已安装图1的室内机的另一所房屋的示意性平面图。

图12是示出关于图11的房屋由各传感器单元获得的长期累积结果的图。

图13是安装在图1的室内机中的障碍物检测装置的截面图。

图14是由障碍物检测装置检测的障碍物位置判别区域的示意图。

图15是示出构成障碍物检测装置的超声波传感器的驱动电路的框图。

图16是构成超声波传感器的驱动电路的锁存电路的框图。

图17是示出图15中所示的超声波传感器的驱动电路中的各信号的状态的时序图。

图18是示出在空调机的运转开始时的至障碍物的距离测量的流程图。

图19是示出由图15中所示的超声波传感器的驱动电路进行的噪声检测处理的时序图。

图20是示出在与表示从超声波传感器到位置P的距离的距离编号相应的时间段内超声波传播的距离的示意图。

图21是示出由图15中所示的超声波传感器的驱动电路进行的接收处理的时序图。

图22是示出在空调机的空调停止时的至障碍物的距离测量的流程图。

图23是示意性地示出由超声波传感器检测到障碍物的区域的居住空间的立面图。

图24是用以定义在各障碍物位置判别区域中构成水平风向改变叶片的右侧叶片和左侧叶片的方向的示意图。

图25是用于说明用以通过测量从室内机到周围墙壁的距离而获得距离编号的墙壁检测算法的房间的示意性平面图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

(空调机的整体构造)

在普通家庭中使用的空调机包括通过制冷剂配管相互连接的室外机和室内机，并且图1至4示出了根据本发明的第一实施方式的空调机的室内机。

室内机包括主体2和用来打开和关闭在主体2中形成的前吸入口2a的可动前面板(以下简称为“前面板”)4。当空调机不运转时，前面板4保持与主体2紧密接触以关闭前吸入口2a，而当空调机处于运转状态时，前面板4从主体2移开以打开前吸入口2a。图1和2示出前吸入口2a已被前面板4关闭的状态，而图3和4示出前吸入口2a已被前面板4打开的状态。

如图1至4中所示，主体2内容纳有热交换器6，可用来将已通过前吸入口2a和上吸入口2b吸入且随后被热交换器6进行热交换的室内空气吹出到室内的室内风扇8，可用来打开和关闭经热交换的空气被吹出到室内所通过的排出口10并且还可用来上下改变从排出口10吹出的空气的方向的垂直风向改变叶片12，以及可用来水平改变空气方向的水平风向改变叶片14。过滤器16设置在前吸入口2a和上吸入口2b与热交换器6之间，以去除包含在已通过前吸入口2a和上吸入口2b吸入的室内空气中的灰尘。

前面板4的上部通过设置在其两个侧部的两个臂18、20连接于主体2的上部。臂18连接于驱动电机(未示出)，并且当空调机运转时，通过驱动驱动电机将前面板4从空调机停止时的位置(前吸入口2a被关闭的位置)向前方和向斜上方移动。

垂直风向改变叶片12包括均可摆动地安装于主体2的下部的上叶片12a和下叶片12b。上叶片12a和下叶片12b连接于各自的驱动源(例如，步进电机)，并且其角度由容纳在室内机内的控制器(后述的第一基板28，例如微型计算机)独立控制。如从图3和图4可见，允许下叶片12b摆动的角度范围被设定为大于允许上叶片12a摆动的角度范围。

驱动上叶片12a和下叶片12b的方法在后面说明。垂直风向改变叶片12可由三个以上的叶片构成。在这种情况下，优选地，至少两个叶片(特别是最上面的叶片和最下面的叶片)的角度被独立控制。

水平风向改变叶片14由关于室内机的中心各自在左右两侧的五个一组的总计十个叶片构成。这些叶片可摆动地安装于主体2的下部。各组的五个叶片作为一个单位连接于驱动源(例如，步进电机)，并且其角度由容纳在室内机内的控制器控制。驱动水平风向改变叶片14的方法也在后面说明。

(人体检测装置的构造)

如图1中所示，多个(例如三个)固定式传感器单元24、26、28作为人体检测装置安装在前面板4的上部。这些传感器单元24、26、28如图3和4中所示由传感器支架36保持。

各传感器单元24、26、28包括电路板、安装在电路板上的透镜和安装在透镜内部的人体检测传感器。人体检测传感器是例如通过检测从人体放射的红外线来检测人的存在与否的热释电红外传感器。基于根据红外传感器检测的红外线量的变化而输出的脉冲信号由电路板确定人的存在与否。即，电路板起确定人是否存在的确定装置的作用。

(通过人体检测装置的人位置评估)

图5示出了多个人位置判别区域，在其中的各个区域中，由传感器单元24、26、28确定人的存在与否。由传感器单元24、26、28检测人的存在与否的区域如下：

传感器单元24：区域A+B+C+D

传感器单元26：区域B+C+E+F

传感器单元28：区域C+D+F+G

在根据本发明的空调机中，可由各传感器单元24、26、28检测的区域部分地重叠，并且使用少于区域A～G的数目的传感器单元检测各区域A～G中人的存在与否。表1表示各传感器单元24、26、28的输出与存在的区域(被确定为人存在的区域)之间的关系。在表1和以下的讨论中，传感器单元24、26、28被分别称为第一传感器24、第二传感器26和第三传感器28。

[表1]

图6是用于使用第一至第三传感器24、26、28对各个区域A～G设定区域特性(后面说明)的流程图，且图7是用于使用第一至第三传感器24、26、28确定各个区域A～G中人的存在与否的流程图。以下，参照这些流程图说明确定人的位置的方法。

在步骤S1中，首先以预定周期T1(例如5秒)确定各个区域中人的存在与否。考虑确定区域A、B、C中人的存在与否的情况，参照图8说明该确定方法。

如图8中所示，当在紧邻时间t1之前的周期T1内所有第一至第三传感器24、26、28均处于OFF状态(无脉冲)时，在时间t1确定在区域A、B和C中无人存在(A＝0、B＝0、C＝0)。当在从时间t1到时间t2的后一周期T1内仅第一传感器24输出ON信号(有脉冲)而第二和第三传感器26、28处于OFF状态时，在时间t2确定在区域A中有人存在而在区域B和C中无人存在(A＝1、B＝0、C＝0)。当在从时间t2到时间t3的后一周期T1内第一和第二传感器24、26输出ON信号而第三传感器28处于OFF状态时，在时间t3确定在区域B中有人存在而在区域A和C中无人存在(A＝0、B＝1、C＝0)。此后，在每个周期T1内类似地确定区域A、B和C中人的存在与否。

基于上述确定结果，将区域A～G分类为人时常存在的第一区域(时常存在的场所)、人在短时间内存在的第二区域(例如人仅仅经过的区域、人在短时间内停留的区域等过渡区域)、以及人在非常短的时间内存在的第三区域(例如墙壁、窗户等常常无人存在的非生活区域)。第一、第二和第三区域以下有时被分别称为生活区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，生活区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ以下有时被分别称为区域特性Ⅰ的区域、区域特性Ⅱ的区域和区域特性Ⅲ的区域。可通过将生活区Ⅰ(区域特性Ⅰ)和生活区Ⅱ(区域特性Ⅱ)称为生活区域(人生活的区域)并且将生活区Ⅲ(区域特性Ⅲ)称为非生活区域(无人生活的区域)，而根据人的存在与否的频率将生活区宽泛地分类。

该确定在图6的流程图中的步骤S3之后进行，并且以下参照图9和图10对其进行说明。

图9示出了由日式房间和LD(起居室兼餐厅)构成的称为“1LDK”的房屋的布局，其中根据本发明的空调机的室内机安装在LD中。由图9中的椭圆所示的区域表示受验者报告的经常存在的场所。

如上所述，在每个周期T1内确定各区域A～G中人的存在与否。在经过每个周期T1后输出响应结果1(有响应)或0(无响应)，并且在这样重复多次之后，在步骤S2中对所有传感器输出清零。

在步骤S3中，确定是否已经过预定的空调机的累积运转时间。如果在步骤S3中确定未经过预定时间，则程序返回至步骤S1，但是如果确定已经过预定时间，则通过将累积了预定时间的各个区域A～G的响应结果与两个阈值进行比较，而将各个区域A～G确定为生活区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之一。

参照示出长期累积结果的图10进行详细说明。设定与长期累积结果进行比较的第一阈值和小于第一阈值的第二阈值。在步骤S4中确定各个区域A～G的长期累积结果是否大于第一阈值。如果确定长期累积结果大于第一阈值，则在步骤S5中将具有这样的长期累积结果的区域确定为生活区Ⅰ。另一方面，如果在步骤S4中确定各个区域A～G的长期累积结果不大于第一阈值，则在步骤S6中确定各个区域A～G的长期累积结果是否大于第二阈值。如果确定长期累积结果大于第二阈值，则在步骤S7中将具有这样的长期累积结果的区域确定为生活区Ⅱ，而如果不是的话，则在步骤S8中将该区域确定为生活区Ⅲ。

在图10的实例中，区域C、D和G被确定为生活区Ⅰ、区域B和F被确定为生活区Ⅱ，并且区域A和E被确定为生活区Ⅲ。

图11示出具有已安装有根据本发明的空调机的室内机的LD的另一所房屋的布局，且图12示出各个区域A～G的长期累积结果。在图11的实例中，区域B、C和E被确定为生活区Ⅰ、区域A和F被确定为生活区Ⅱ，并且区域D和G被确定为生活区Ⅲ。

尽管在每个预定时间段重复对上述区域特性(生活区)的确定，然而除非设置在要被确定的房间内部的沙发、桌子等被移动，否则确定的结果几乎不改变。

以下参照图7的流程图说明各个区域A～G中人的存在与否的最终确定。

因为步骤S21和S22与图6的流程图中的步骤S1和S2相同，所以省略其说明。在步骤S23中确定是否已获得预定数目M(例如15)个周期T1的响应结果。如果确定周期T1未达到预定数目M，则程序返回至步骤S21，而如果确定周期T1已达到预定数目M，则在步骤S24中计算等于在周期T1×M期间的响应结果的总和的累积响应序列的次数。累积响应序列次数的计算重复多次，并且在步骤S25中确定是否已获得预定次数(例如N＝4)的累积响应序列的计算结果。如果确定计算未达到预定次数，则程序返回至步骤S21，而如果确定计算已达到预定次数时，则在步骤S26中基于已确定的区域特性和预定次数的累积响应序列来评估各个区域A～G中人的存在与否。

这里注意，由于程序从累积响应序列的次数(N)减去1的步骤S27返回至步骤S21，因此重复多个累积响应序列的计算。

表2示出最新的累积响应序列(周期T1×M)的记录。在表2中，∑A0意思是在区域A中的累积响应序列的次数。

[表2]

当紧邻∑A0之前的累积响应序列的次数是∑A1，并且紧邻∑A1之前的累积响应序列的次数是∑A2，…，如果N＝4，则基于过去四次记录(∑A4、∑A3、∑A2、∑A1)确定人的存在与否。在生活区Ⅰ的情况下，如果过去四次记录揭示出至少一次累积响应序列超过1，则确定人存在。在生活区Ⅱ的情况下，如果过去四次记录揭示出两次以上的累积响应序列超过1，则确定人存在。在生活区Ⅲ的情况下，如果过去四次记录揭示出三次以上的累积响应序列超过2，则确定人存在。

自上述人的存在与否的确定起的周期T1×M之后，基于接下来的四次记录、区域特性和预定次数的累积响应序列，类似地进行人的存在与否的后续确定。

即，在根据本发明的空调机的室内机中，因为使用少于判别区域A～G的数目的传感器来评估人的存在与否，所以每个预定周期的评估可能造成人的位置的错误确定。无论区域是否是通过两个或三个传感器检测的重叠的区域，都避免了单个预定周期的人的位置评估，并且本发明通过使用基于各个预定周期的区域确定结果的长期累积所获得的区域特性和表示各个区域中N次累积响应序列(各个序列表示预定数目周期的区域确定结果)的次数的过去记录，来评估人的位置，而尝试获得具有高概率的人的位置评估结果。

当以上述方式确定人的存在与否时，如果T1＝5秒且M＝12，则人存在的评估所要求的时间和人不存在的评估所要求的时间在表3中示出。

[表3]

生活区	存在的评估	不存在的评估
			Ⅰ	60秒(短)	240秒(长)
Ⅱ	120秒(标准)	180秒(标准)
			Ⅲ	180秒(长)	120秒(短)

在把要被根据本发明的空调机的室内机空调的区域使用第一至第三传感器24、26、28以上述方式分类为多个区域A～G之后，确定各个区域A～G的区域特性(生活区Ⅰ～Ⅲ)，并且改变人存在的评估所要求的时间和人不存在的评估所要求的时间。

即，在已更改空调设定之后，在风到达之前需要大于一分钟，因此如果在短时间(例如几秒)内更改空调设定，则会损失舒适性。此外，就节能而言，优选地对很快没有人的场所不太进行空调。为此，首先检测在各个区域A～G中人的存在与否，并且在人存在的区域中对空气调节进行特别地优化。

更具体地，在被确定为生活区Ⅱ的区域中人的存在与否的评估所要求的时间被设定为标准时间，并且在被确定为生活区Ⅰ的区域中与在被确定为生活区Ⅱ的区域中相比在更短的时间内评估人的存在，而当人已从该区域消失时，在被确定为生活区Ⅰ的区域中与在被确定为生活区Ⅱ的区域中相比在更长的时间内评估人的不存在。换言之，关于被确定为生活区Ⅰ的区域，人存在的评估所要求的时间被设定得更短而人不存在的评估所要求的时间被设定得更长。另一方面，在被确定为生活区Ⅲ的区域中与在被确定为生活区Ⅱ的区域中相比在更长的时间内评估人的存在，而当人已从该区域消失时，在被确定为生活区Ⅲ的区域中与在被确定为生活区Ⅱ的区域中相比在更短的时间内评估人的不存在。换言之，关于被确定为生活区Ⅲ的区域，人存在的评估所要求的时间被设定得更长而人不存在的评估所要求的时间被设定得更短。此外，如上所述，对各个区域设定的生活区根据长期累积结果进行改变，并且人存在的评估所要求的时间和人不存在的评估所要求的时间均可变地设定。

(障碍物检测装置的构造)

如图1中所示，障碍物检测装置30安装于主体2的一侧(从前面看的左侧)的下部。以下参照图13说明该障碍物检测装置30。本申请通篇所使用的术语“障碍物”被定义为通常妨碍从室内机中的排出口10吹出的为居住者提供舒适空间的气流的物体，并且共同表示例如电视机、音响等居住者以外的物体，和例如沙发、桌子等的家具。

障碍物检测装置30包括用作距离检测装置的超声波距离传感器(以下简称为“超声波传感器”)32、可转动地支承超声波传感器32的球形支架34、与支架34形成且位于超声波传感器32的声波出口方向上的锥体36、以及用于通过改变超声波传感器32的方向而改变距离检测方向的距离检测方向改变装置(驱动装置)。锥体36旨在提高从超声波传感器32传送的超声波的灵敏度并增强这种超声波的方向性，从而提高障碍物检测精度。

支架34包括水平(横向)旋转用旋转轴40和在垂直于旋转轴40的方向上延伸的垂直(纵向)旋转用旋转轴42。旋转轴40连接于水平旋转用电机44并被其驱动，而旋转轴42连接于垂直旋转用电机46并被其驱动。即，距离检测方向改变装置由水平旋转用电机44、垂直旋转用电机46等构成，以在两个维度上改变和识别超声波传感器32的方向或角度。

用作距离检测装置的超声波传感器32操作如下。

本实施方式中的超声波传感器32还用作超声波发射器和接收器。当从超声波传感器32发射的超声波脉冲碰撞在障碍物等上时，其进行反射，并且反射波被超声波传感器32接收。如果从发射到接收的时间用“t”表示且音速用“C”表示，则从超声波传感器32到障碍物的距离D由D＝Ct/2表示。如果超声波传感器32的发射器和接收器是分离的传感器，则在原理或功能上没有区别，因此这样的分离传感器也可在本实施方式中采用。

如果从地板面起的高度用H表示，则超声波传感器32通常设置于H＝约2米的高度。

此外，通过距离检测方向改变装置，可将超声波传感器32的方向识别为垂直方向的角度(俯角或从水平线向下测量的角度)α和水平方向的角度(从室内机看去从位于左侧的基准线向右测量的角度)β。当在某一方向上到障碍物的距离D是D＝H/sinα时，可以获悉障碍物在地板面上，因此超声波传感器32可以观察在障碍物方向上的地板面。

因此，如果以预定角度间隔改变垂直角度α和水平角度β同时通过超声波传感器32进行检测操作(扫描)，则可识别居住空间中人体的位置和物体的位置。

在本实施方式中，由超声波传感器32基于垂直角度α和水平角度β将居住空间的地板面划分为如图14中所示的多个区域。这样划分的多个区域中的每一个被定义为障碍物位置判别区域或者确定障碍物的存在与否的“位置”。覆盖图14中所示的所有位置的整个区域与覆盖图5中所示的所有人位置判别区域的整个区域基本上一致。通过使图5的区域边界与图14的位置边界基本上一致，并且通过按以下方式使区域与位置相对应，不但能够容易地进行空调控制，而且能够使用于信息存储的存储器的数目最小化。

区域A：位置A1+A2+A3

区域B：位置B1+B2

区域C：位置C1+C2

区域D：位置D1+D2

区域E：位置E1+E2

区域F：位置F1+F2

区域G：位置G1+G2

在图14的区域划分中，区域或位置的数目被设定为大于人位置判别区域的数目，并且至少两个位置属于各人位置判别区域并且在从室内机看去时并排设置。然而，可在至少一个位置属于各人位置判别区域的区域划分的情况下，进行空调控制。

此外，在图14的区域划分中，根据到室内机的距离来划分多个人位置判别区域中的每一个，并且属于靠近室内机的人位置判别区域的位置的数目被设定为大于属于远离室内机的另一人位置判别区域的位置的数目。然而，可不考虑与室内机的距离，而使属于各人位置判别区域的位置的数目相同。

(通过障碍物检测装置的检测操作和数据处理)

如上所述，在根据本发明的空调机中，通过人体检测装置来检测在区域A～G中人的存在与否，而通过障碍物检测装置来检测在位置A1～G2中障碍物的存在与否，并且基于来自人体检测装置的检测信号(检测结果)和来自障碍物检测装置的检测信号(检测结果)来控制构成风向改变装置的垂直风向改变叶片12和水平风向改变叶片14，从而提供舒适的空间。

人体检测传感器可例如通过检测从人体发射的红外线来检测人的存在与否，而超声波传感器通过接收从障碍物传送的超声波的反射波来检测至障碍物的距离，且因此不能区别人体与障碍物。

如果人体被错误地检测为障碍物，则人存在的区域不能被进行空调或者空调风(气流)会直接作用在人身上，从而导致低效或不舒适的空调控制。

为此，障碍物检测装置被设计成通过执行以下说明的数据处理而仅检测障碍物。

首先参照图15说明驱动超声波传感器32的方法。

如图15中所示，主体2容纳有相互电连接的三个基板48、50、52。安装于主体2的例如前面板4、垂直风向改变叶片12和水平风向改变叶片14的可动部件均由第一基板48控制。第三基板52与超声波传感器32一体形成。

第二基板50包括传感器输入放大器54、带通放大器56、比较器58和锁存电路60。从第一基板48输出的超声波传送信号被输入至传感器输入放大器54，随后在传感器输入放大器54中经电压放大之后输入至第三基板52。基于输入信号，超声波传感器32向后述的各地址传送超声波并接收反射波，并且第三基板52将从反射波获得的信号输出至带通放大器56。例如以10μs的间隔重复ON和OFF的50kHz和50％占空比的信号被用作超声波传送信号，并且带通放大器56对50kHz附近的信号进行放大。

带通放大器56的输出信号被输入至比较器58并且与在比较器58中设定的预定阈值进行比较。如果带通放大器56的输出信号大于或等于该阈值，则比较器58将L电平(低电平)信号输出至锁存电路60，并且如果带通放大器56的输出信号小于阈值，则比较器58将H电平(高电平)信号输出至锁存电路60。此外，第一基板48将接收遮蔽信号输出至锁存电路60以分离噪声。

尽管图15示出了同时用作发射器和接收器的一体型超声波传感器32，然而也可使用彼此分离的发射器和接收器。

图16示出了由RS(复位置位)触发器构成的锁存电路60，且表4示出了基于两路输入(来自比较器58的输入(复位(RESET)输入)和来自第一基板48的输入(置位(SET)输入))所确定的从锁存电路60的输出(Q)。在表4中，H^*表示，如果复位输入和置位输入均处于L电平，则输出变成H电平，并且如果复位输入和置位输入均处于H电平，则输出电平取决于哪个输入首先变成H电平而不同。

[表4]

遮蔽信号	比较器输出	锁存电路输出
			SET	RESET	Q
L	L	H*
			L	H	H
H	L	L
			H	H	保持

图17是示出各信号的状态的示意性时序图，并且如图17中所示，在空调机的运转开始时H电平信号从比较器58输入至锁存电路60。此外，超声波传送信号从第一基板48输出至第二基板50的传感器输入放大器54，并且当来自传感器输入放大器54的信号被输入至第三基板52时，超声波传感器32向设定地址传送超声波。

如果这样传送的超声波在超声波传送信号的传送之后立刻受到来自周围环境的噪声的影响，则来自传感器输入放大器54的输出经由带通放大器56被输入至比较器58。比较器58将输入信号与预先设定的阈值进行比较，并且如果输入信号大于或等于阈值，则比较器58将L电平信号输出至锁存电路60。然而，此时输入至比较器58的信号不是当超声波传感器32已从居住空间接收到反射波时所生成的信号。因此，在本实施方式中，从超声波传送信号的传送设定传感器输出遮蔽时间，并且在传感器输出遮蔽时间内L电平的接收遮蔽信号从第一基板48输出至第二基板50的锁存电路60。

为此，从锁存电路60输出至第一基板48的超声波接收信号保持H电平。

另一方面，当从超声波传感器32发送的超声波在居住空间内反射，并且超声波传感器32接收到反射波(第一波)时，如果经由带通放大器56输入至比较器58的信号大于或等于阈值，则比较器58类似地将L电平信号输出至锁存电路60。然而，因为传感器输出遮蔽时间被设定成短于从超声波的发送到反射波的接收的时间，所以此时接收遮蔽信号处于H电平，并且因此从锁存电路60输出至第一基板48的超声波接收信号变成L电平。

超声波接收信号保持H电平的时间表示从来自超声波传感器32的超声波的发送到反射波(第一波)的接收的时间(t)。因此，如上所述，通过把时间(t)和音速C应用于D＝Ct/2而获得从超声波传感器32到障碍物的距离D。

在某一地址的预定测量和运算完成之后，第一基板48将超声波传感器水平驱动信号传送至电机驱动器62以驱动水平旋转用电机44，并且将超声波传感器垂直驱动信号传送至电机驱动器64以驱动垂直旋转用电机46，从而改变将被测量的地址。

在表5中，“i”和“j”表示将被测量的地址，而且垂直方向的角度和水平方向的角度分别表示上述的俯角α和从室内机看去从位于左侧的基准线向右测量的角度β。即，从室内机看去，各个地址设定在垂直方向上5度至80度的范围内和在水平方向上10度至170度的范围内，并且超声波传感器32测量各个地址以扫描居住空间。

[表5]

通过超声波传感器32对居住空间的全部扫描在空调机的运转开始时和空调停止时分开进行，并且表6示出超声波传感器32的扫描顺序。

[表6]

更具体地，在空调机的运转开始时，从地址[0，0]到地址[32，0]按此顺序在各个地址进行距离测量(障碍物位置检测)，并且从地址[32，1]到地址[0，1]按此顺序在各个地址进行后续的距离测量，直至在空调机的运转开始时的扫描终止。

另一方面，在空调机的空调停止时，从地址[0，2]到地址[32，2]按此顺序在各个地址进行距离测量，并且从地址[32，3]到地址[0，3]按此顺序在各个地址进行后续的距离测量。在重复此距离测量之后，当在地址[0，15]的距离测量结束时，在空调机的空调停止时的扫描终止。

通过超声波传感器32对居住空间的全部扫描在空调机的运转开始时和空调停止时分开进行的原因在于有效地确定障碍物的存在与否。即，当空调机不运转时，例如空气压缩机的可动元件全部停止，因此与在空调机的运转开始时相比，距离测量更不易受噪声影响。尽管空调停止时的环境对于通过超声波传感器32的距离测量而言是较优选的环境，然而如果居住空间的全部扫描仅在空调机不运转时进行，则超声波传感器32在运转开始时完全不起作用，从而给居住者一种不确定或不可信的感觉，并且延长了在空调停止后的扫描时间。

此外，由于在空调机的运转开始时有人存在的可能性高，因此在空调机的运转开始时的扫描限制在俯角10度以内，并且通过仅扫描很可能检测不到人的区域即墙壁存在的区域，可有效地利用所测得的数据(如后面所述，由于人不是障碍物，因此不使用从人存在的区域获得的数据)。

以下参照图18的流程图说明在空调机的运转开始时的至障碍物的距离测量。

在步骤S31中，首先针对均用于驱动超声波传感器32的水平旋转用电机44和垂直旋转用电机46执行初始化处理。初始化处理是这样一种控制，用于将地址[0，0]设定为原点位置并将地址[16，0]设定为中心位置，随后将水平旋转用电机44和垂直旋转用电机46重新设置在原点位置，并使其停止在中心位置。

因为三个基板48、50、52通过导线相互连接，所以在步骤S32执行超声波传感器32的自诊断处理，以确定是否存在例如导线的断开或错误连接的任何异常。如果在步骤S33确定不存在异常，则程序进行至步骤S34，而如果确定存在某些异常，则终止距离测量。

在步骤S34中，水平旋转用电机44和垂直旋转用电机46均被设定于初始目标位置([i，j]＝[0，0])，接着在步骤S35确定这些电机44、46是否已被设定于目标位置。在步骤S35中，如果确定电机44、46已被设定于目标位置，则程序进行至步骤S36，而如果确定电机44、46未被设定于目标位置，则在步骤S37执行水平旋转用电机44和垂直旋转用电机46的驱动处理，并且程序返回至步骤S35。

在步骤S36中，程序等待预定时间段(例如一秒)以便超声波传感器32能够保持稳定状态，并且在步骤S38执行噪声检测处理。即，因为超声波传感器32易受声音噪声、振动或电磁噪声的影响，所以在已确定超声波传感器32是否受到来自周围环境的噪声的影响之后，程序进行至距离测量处理。

参照图19的时序图说明噪声检测处理。

当超声波传送信号处于L电平(因此比较器的输出处于H电平)时，进行噪声检测，并且在超声波传送信号的传送之前，设置预定的声波接收时间段(例如100ms)，以检测来自周围环境的噪声。

此外，在噪声检测之前设置预定的遮蔽时间(例如12ms)以使噪声检测开始时的超声波接收信号保持在H电平，并且在经过遮蔽时间之后，开始噪声检测以在每个预定时间段(例如4ms)检测噪声。比较器58将检测到的噪声与其内预先设定的阈值进行比较。此外，为了防止错误的确定，在从噪声检测开始起经过预定时间段(例如100ms)后读取超声波接收信号两次。当已确认超声波接收信号两次均处于H电平(噪声小于阈值)时，确定“没有噪声”。如果已确认超声波接收信号即使一次处于L电平(噪声大于或等于阈值)，则确定“噪声存在”。

返回至图18的流程图，在步骤S39确定噪声的存在与否。如果已确定“没有噪声”，则程序进行至步骤S40，而如果已确定“噪声存在”，则程序进行至步骤S41。

在步骤S40中，在同一地址八次获得数据，并且确定基于所获得的数据的距离测量是否已完成。如果确定距离测量尚未完成，则在步骤S42执行传送处理，接着在步骤S43执行接收处理，并且程序返回至步骤S40。相反，如果在步骤S40确定距离测量已经完成，则在步骤S44执行距离编号确定处理。

由于通过第一基板48和第二基板50来执行上述处理，因此这些基板48、50起到障碍物位置检测装置的作用。

在步骤S44完成距离编号确定处理后，在步骤S45确定已执行距离编号确定处理的地址是否是最终地址([i，j]＝[0，1])。如果该地址是最终地址，则在步骤S46对均用于驱动超声波传感器32的水平旋转用电机44和垂直旋转用电机46执行初始化处理，之后程序终止。由于此时执行的初始化处理与在步骤S31执行的初始化处理相同，因此省略其说明。

另一方面，如果在步骤S45确定该地址不是最终地址，则在步骤S47通过驱动水平旋转用电机44和垂直旋转用电机46而使超声波传感器32指向下一个地址，并且程序返回至步骤S35。

此外，如果在步骤S39确定噪声存在，则在当前地址测量的数据不能使用，因此，在步骤S41在第一基板48中存储的之前的距离数据被确定为当前的数据(之前的数据不被测量的数据更新)。此后，在步骤S48程序等待预定时间段(例如0.8秒)，并且程序随后进行至步骤S47。

即，通过基于有关噪声的存在与否的确定结果来确定障碍物位置检测装置的确定结果是否应该更新，可准确地进行至障碍物的距离测量。结果，可通过如后所述控制风向改变装置使得空调风避开障碍物，来提高空调效率。

应该注意的是，在步骤S48设定等待时间的原因是为了使在所有地址的消耗的时间段基本上恒定。即，在噪声存在的情况下，不执行步骤S40、S42、S43和S44的处理，因此如果未设定等待时间，则与没有噪声的情况相比消耗的时间段变短，因而导致超声波传感器32的不自然动作。此外，在扫描所有障碍物位置判别区域时，通过控制障碍物检测装置使在所有地址的消耗的时间段基本上恒定，居住者可拥有安逸感。

以下说明步骤S42的传送处理、步骤S43的接收处理和步骤S44的距离编号确定处理，但首先说明术语“距离编号”。

“距离编号”表示从超声波传感器32到居住空间中的位置P的大致距离。如图20中所示，当超声波传感器32被放置在地板面以上2米，并且从超声波传感器32到位置P的距离被称为“在与距离编号相应的时间段内超声波的传播距离”时，位置P由下列表达式表示：

X＝(传播距离)×sin(90-α)

Y＝2m-(传播距离)×sinα。

距离编号由2和12之间的整数表示，并且与各距离编号相应的超声波传播的往复时间如表7中所示进行设定。

[表7]

表7示出各自由距离编号和俯角α表示的位置P。竖线区域表示Y取负值(Y＜0)的地板下面的位置。此外，表7适用于具有2.2kw容量的空调机，并且假设该空调机仅安装在六张榻榻米的房间(对角宽度＝4.50m)内，则距离编号＝6被设定为极限值(最大值X)。在六张榻榻米的房间内，对应于距离编号≥7的位置位于超出墙壁的另一侧(房间外侧)。尽管这样的距离编号可适用于对角宽度＞4.50m的房间，然而其在六张榻榻米的房间内没有意义并在表7中由水平线表示。

表8适用于具有6.3kw容量的空调机，并且假设该空调机仅安装在二十张榻榻米的房间(对角宽度＝8.49m)内，则距离编号＝12被设定为极限值(最大值X)。

[表8]

表9示出根据空调机的容量和各地址的垂直位置(j)设定的极限距离编号。

[表9]

以下参照图21的时序图说明步骤S42的传送处理和步骤S43的接收处理。

如上所述，作为超声波传送信号，例如50kHz和50％占空比的信号被传送2ms，并且后续的超声波传送信号在100ms后进行传送。在重复这样的传送时，在各个地址传送总共八个超声波传送信号。设定100ms作为测量间隔的原因是100ms的测量间隔是能够忽略上次传送处理所产生的反射波的影响的时间段。

此外，输出遮蔽时间被设定为例如8ms。在输出超声波传送信号之前的8ms输出L电平的接收遮蔽信号以确保在传送时的超声波接收信号的H电平，并且在从超声波传送信号的输出起经过8ms的时间段之前输出随后的接收遮蔽信号，从而去除例如混响信号的噪声。此外，如在噪声检测处理中那样，以例如4ms的间隔执行(从锁存电路60输出的)超声波接收信号的输入处理。

在超声波传送信号的传送时，每4ms内多次读取其信号电平，并且为了防止可能由噪声等导致的错误确定，当超声波接收信号已连续两次被确认为处于L电平时，通过从计数数目N减去1而得到的值(N-1)被确定为距离编号(超声波传播的往复时间)。在图21的实例中，由于在超声波传送信号的传送之后，来自比较器58的输出信号在N＝5和N＝6之间变为L电平(接收遮蔽信号处于H电平)，因此超声波接收信号在N＝0～5时变为H电平，而在N＝6，7时变为L电平。因此，当N＝7时超声波接收信号连续两次被确认为处于L电平，并且距离编号变为N-1＝6。对应于距离编号的时间段是6×4ms＝24ms。

以下说明在步骤S44的距离编号确定处理。

如上所述，距离编号具有取决于空调机的容量和各个地址的垂直位置(j)的极限值，并且即使N＞最大值X，除非超声波接收信号连续两次处于L电平，否则距离编号被设定为X。

在各个地址[i，j]确定八个距离编号，并去掉最大的三个距离编号和最小的三个距离编号，且剩下的两个距离编号的平均值被确定为距离编号。平均值是通过对小数点后四舍五入而获得的整数。与这样确定的距离编号对应的超声波传播的往复时间在表7或表8中示出。

尽管在本实施方式中已说明通过在各个地址确定八个距离编号，去掉最大的三个距离编号和最小的三个距离编号，并且对剩下的两个距离编号取平均来获得距离编号，然而在各个地址确定的距离编号的数目不限于八个，并且被平均的距离编号的数目不限于两个。

在空调机的空调停止时进行至家具等障碍物的距离测量。以下参照图22的流程图说明在空调机的空调停止时的至障碍物的距离测量。由于图22的流程图与图18的流程图极其类似，因此仅说明不同步骤。

当空调机处于运转状态时，在步骤S34将水平旋转用电机44和垂直旋转用电机46设定于初始目标位置([i，j]＝[0，0])，但是当空调机处于停止状态时，在步骤S54将水平旋转用电机44和垂直旋转用电机46设定于初始目标位置([i，j]＝[0，2])。

类似地，当空调机处于运转状态时，在步骤S45确定已执行距离编号确定处理的地址是否是最终地址([i，j]＝[0，1])，但是当空调机处于停止状态时，在步骤S66确定已执行距离编号确定处理的地址是否是最终地址([i，j]＝[0，15])。

在空调机的空调停止时的至障碍物的距离测量与在运转开始时的至障碍物的距离测量之间的最大不同点是步骤S60。如果在步骤S59确定没有噪声存在，并且如果在步骤S60确定在对应于当前地址[i，j]的区域(图5中所示的区域A～G中的任一个)中无人存在，则程序进行至步骤S61，而如果在步骤S60确定有人存在，则程序进行至步骤S62。由于人体不是障碍物，因此在与已确定有人存在的区域对应的地址不进行距离测量而是使用以前的距离数据(距离数据下被更新)。仅在与已确定无人存在的区域对应的地址进行距离测量，并且使用新测量的距离数据(距离数据被更新)。

即，在各个障碍物位置判别区域中确定障碍物的存在与否时，根据在对应于各个障碍物位置判别区域的人位置判别区域中人的存在与否的确定结果来确定在各个障碍物位置判别区域中障碍物检测装置的确定结果是否应该被更新，从而造成障碍物的存在与否的有效率的确定。更具体地，在属于已通过人体检测装置确定无人存在的人位置判别区域的障碍物位置判别区域中，障碍物检测装置的先前的确定结果被当前的确定结果更新，而在属于已通过人体检测装置确定有人存在的人位置判别区域的障碍物位置判别区域中，障碍物检测装置的先前的确定结果不被当前的确定结果更新。

尽管在图18的流程图中的步骤S41和图22的流程图中的步骤S62使用以前的距离数据，然而由于紧接着空调机的安装之后以前的数据不存在，因此如果通过障碍物检测装置在各个障碍物位置判别区域中的确定是第一次，则使用默认值。上述极限值(最大值X)被用作默认值。

图23是某个居住空间的立面图(通过超声波传感器32的纵截面图)。假设地板面位于超声波传感器32以下2米的位置，图23示出了在地板面上方0.7～1.1m的高度存在例如桌子等障碍物的情况下的测量结果。在该图中，网格、向上倾斜的阴影线和向下倾斜的阴影线分别表示在短距离、中距离和长距离(这些距离在后面说明)存在的障碍物。

尽管在本实施方式中在空调机的空调开始时和停止时分开进行至障碍物的距离测量，然而由于在空气压缩机或室内风扇的运转过程中存在超声波传感器32会受到电噪声或来自周围环境的噪声的不利影响的可能性，因此可在空调机的空调停止时进行在所有地址通过超声波传感器32的距离测量。

用于远程操作空调机的遥控器可设置有时间设定装置，使得可在由时间设定装置设定的时间开始通过超声波传感器32的距离测量。在这种情况下，优选地，如果在时间设定装置设定的时间空调机处于运转状态，则不开始距离测量，并且如果在时间设定装置设定的时间空气压缩机和室内风扇不处于运转状态，则开始距离测量。

此外，除了在上述时刻的距离测量之外，为了反映在空调机的运转中超声波传感器32的检测结果，可不考虑来自周围环境的噪声而在空调机的运转开始时开始在所有地址的距离测量。

(障碍物避开控制)

在加热期间，基于上述障碍物的存在与否的确定以如下方式对用作风向改变装置的垂直风向改变叶片12和水平风向改变叶片14进行控制。

在以下说明中，使用了术语“块(block)”、“域(field)”、“短距离”、“中距离”和“长距离”，首先说明这些术语。

在图5中所示的各个区域A～G属于以下的块。

块N：区域A

块R：区域B，E

块C：区域C，F

块L：区域D，G

各个区域A～G属于以下的域。

域1：区域A

域2：区域B，D

域3：区域C

域4：区域E，G

域5：区域F

从室内机起的距离定义如下。

短距离：区域A

中距离：区域B，C，D

长距离：区域E，F，G

表10示出构成水平风向改变叶片14的5个右侧叶片和5个左侧叶片在各个位置的目标角度。附于数字(角度)的符号被定义为正号(+，在表10中无符号)表示右侧或左侧叶片朝向内侧的方向，而负号(-)表示右侧或左侧叶片朝向外侧的方向，如图24中所示。

[表10]

表10中的“加热区域B”是进行障碍物避开控制的加热区域，并且“正常自动风向控制”是其中不进行障碍物避开控制的风向控制。基于室内热交换器6的温度确定是否进行障碍物避开控制。在温度低、过高和适度的情况下，分别进行不使风作用在居住者身上的风向控制、最大风量位置的风向控制和对于加热区域B的风向控制。这里所使用的“低温”、“过高温度”、“不使风作用在居住者身上的风向控制”和“最大风量位置的风向控制”具有以下意思。

低温：被设定为等于皮肤温度(33～34℃)的热交换器6的最佳温度以下的温度(例如32℃)

过高温度：例如56℃以上的温度

不使风作用在居住者身上的风向控制：垂直风向改变叶片12的角度被控制成使风沿着天花板流动从而没有风被输送到居住者周围的空间的风向控制

最大风量位置的风向控制：当垂直风向改变叶片12或水平风向改变叶片14使气流折弯时所产生的阻力(损失)无限接近于零的风向控制(在水平风向改变叶片14的情况下，该位置是叶片径直朝向前方的位置，而在垂直风向改变叶片12的情况下，该位置是叶片朝向从水平线向下35度的位置)

表11示出当进行障碍物避开控制时垂直风向改变叶片12在各个域中的目标角度。在表11中，上叶片的角度(γ1)和下叶片的角度(γ2)是从水平线向下测量的角度(俯角)。

[表11]

以下具体说明根据障碍物的位置的障碍物避开控制，但是首先说明在障碍物避开控制中使用的术语“摆动运动”、“有停顿的位置摆动运动”和“有停顿的块摆动运动”。

“摆动运动”是水平风向改变叶片14以目标位置为中心在预定角度范围内左右摆动而在运动的左右两端没有任何停顿的运动。

在“有停顿的位置摆动运动”中，使用表12修改在各个位置设定的目标角度(表10中所示的角度)，并将所修改的角度设定为在运动的左右两端的角度。在该运动中，在运动的每一端设置停顿的时间(用于固定水平风向改变叶片14的时间)。举例而言，当在左端经过停顿的时间时，水平风向改变叶片14向右端摆动并在右端保持风向直至停顿的时间经过，且在经过停顿的时间后，水平风向改变叶片14向左端摆动并重复这样的运动。停顿的时间被设定为例如60秒。

[表12]

即，如果障碍物存在于某个位置并且如果在该位置设定的目标角度不进行修改而被使用，则暖风作用在障碍物上，但是表12中所示的修改使暖风能够经过障碍物的侧面到达人存在的区域。

在“有停顿的块摆动运动”中，例如基于表13确定对应于各个块的左端和右端的水平风向改变叶片14的角度。在该运动中，在各个块的两端设置停顿的时间。举例而言，当在左端经过停顿的时间时，水平风向改变叶片14向右端摆动并在右端保持风向直至停顿的时间经过，且在经过停顿的时间后，水平风向改变叶片14向左端摆动并重复这样的运动。如在有停顿的位置摆动运动中那样，停顿的时间被设定为例如60秒。由于各个块的左端和右端与对应于各个块的人位置判别区域的左端和右端一致，因此有停顿的块摆动运动可被称为“人位置判别区域中的有停顿的摆动运动”。

[表13]

应注意的是，根据障碍物的尺寸而分开使用有停顿的位置摆动运动和有停顿的块摆动运动。如果在人前方的障碍物小，则以障碍物存在的位置为中心执行有停顿的位置摆动运动，从而避开障碍物输送空调风。另一方面，如果在人前方的障碍物大并且例如在人存在的区域前方的整个区域延伸，则执行有停顿的块摆动运动以在宽的范围输送空调风。

在本实施方式中，摆动运动、有停顿的位置摆动运动和有停顿的块摆动运动被共同称为水平风向改变叶片14的摆动运动。

尽管说明了垂直风向改变叶片12或水平风向改变叶片14的具体控制实例，然而如果已通过人体检测装置确定人仅在一个区域中存在并且如果已通过障碍物检测装置确定在位于已通过人体检测装置检测到人的人位置判别区域前方的障碍物位置判别区域中有障碍物存在，则进行气流控制以控制垂直风向改变叶片12使得空调风可在障碍物上方流动以避开障碍物。而且，如果已通过障碍物检测装置确定在属于已通过人体检测装置检测到人的人位置判别区域的障碍物位置判别区域中有障碍物存在，则选择第一气流控制和第二气流控制之一。在第一气流控制中，在属于已通过人体检测装置检测到人的人位置判别区域的至少一个障碍物位置判别区域内，使水平风向改变叶片14摆动，并且在摆动运动的两端不设置用于固定水平风向改变叶片14的时间。在第二气流控制中，在属于已通过人体检测装置检测到人的人位置判别区域或邻接该人位置判别区域的另一人位置判别区域的至少一个障碍物位置判别区域内，使水平风向改变叶片14摆动，并且在摆动运动的两端设置用于固定水平风向改变叶片14的时间。

尽管在以下说明中，垂直风向改变叶片12的控制与水平风向改变叶片14的控制是分开的，然而垂直风向改变叶片12的控制与水平风向改变叶片14的控制以组合的方式进行。

A.垂直风向改变叶片的控制

(1)在区域B～G的任一个中有人存在并且在有人存在的区域前方的位置A1～A3有障碍物存在的情况

如在正常域风向控制表(表11)中所示的垂直风向改变叶片12的设定角度如表14中所示进行修改，使得可进行向上设定垂直风向改变叶片12的气流控制。

[表14]

(2)在区域B～G的任一个中有人存在并且在有人存在的区域前方的区域A中无障碍物存在的情况(除了上述情况(1)以外)

进行正常自动风向控制。

B.水平风向改变叶片的控制

B1.在区域A(短距离)中有人存在的情况

(1)在区域A中无障碍物存在的位置的数目是一的情况

进行使叶片以在无障碍物存在的位置设定的目标角度为中心左右摆动的第一气流控制。举例而言，如果在位置A1和A3有障碍物存在而在位置A2无障碍物存在，则使叶片以在位置A2设定的目标角度为中心左右摆动，从而基本上关于无人存在的位置A2进行空调，但是由于有可能在位置A1或A3有人，因此摆动运动在某种程度上使气流能够被输送到位置A1和A3。

更具体地，由于基于表10和表12确定位置A2的目标角度和修改角度(摆动运动中的摆动角度范围)，因此左侧叶片和右侧叶片均以10度的角度为中心在±10度的角度范围内不停顿地连续摆动。然而，左侧叶片改变方向的时刻和右侧叶片改变方向的时刻被设定成相同，因此左侧叶片的摆动运动和右侧叶片的摆动运动同步进行。

(2)在区域A中无障碍物存在的位置的数目是二并且两个位置彼此相邻(A1和A2，或者A2和A3)的情况

进行将无障碍物存在的两个位置的目标角度用作两端而使叶片左右摆动的第一气流控制，从而基本上对无障碍物存在的位置进行空调。

(3)在区域A中无障碍物存在的位置的数目是二并且两个位置彼此隔开(A1和A3)的情况

将无障碍物存在的两个位置的目标角度用作两端而执行有停顿的块摆动运动，从而进行第二气流控制。

(4)在区域A中的所有位置有障碍物存在的情况

由于目标位置不清楚，所以关于块N执行有停顿的块摆动运动，从而进行第二气流控制。有停顿的块摆动运动可使具有方向性的风到达远处而不是针对整个区域，并且避开障碍物的机会高。即，即使区域A散布有障碍物，也会在障碍物之间存在空间，并且风可通过障碍物之间的空间输送。

(5)在区域A中的所有位置无障碍物存在的情况

关于区域A进行正常自动风向控制。

B2.在区域B、C和D(中距离)的任一个中有人存在的情况

(1)在属于有人存在的区域的两个位置中的仅一个位置有障碍物存在的情况

进行使叶片以在无障碍物存在的位置设定的目标角度为中心左右摆动的第一气流控制。举例而言，如果在区域D中有人存在并且仅在位置D2有障碍物存在，则使叶片以在位置D1设定的目标角度为中心左右摆动。

(2)在属于有人存在的区域的两个位置中的每一个位置有障碍物存在的情况

关于包括有人存在的区域的块执行有停顿的块摆动运动，从而进行第二气流控制。举例而言，如果在区域D中有人存在并且在两个位置D1和D2的每一个位置有障碍物存在，则关于块L执行有停顿的块摆动运动。

(3)在有人存在的区域中无障碍物存在的情况

关于有人存在的区域进行正常自动风向控制。

B3.在区域E、F和G(长距离)的任一个中有人存在的情况

(1)在属于有人存在的区域前方的中距离区域的两个位置中的仅一个位置有障碍物存在的情况(例如，在区域E中有人存在，在位置B2有障碍物存在，并且在位置B1无障碍物存在)

(1.1)在有障碍物存在的位置的两侧无障碍物存在的情况(例如，在位置B1和C1中的每一个位置无障碍物存在)

(1.1.1)在有障碍物存在的位置的后方无障碍物存在的情况(例如，在位置E2无障碍物存在)

以有障碍物存在的位置为中心执行有停顿的位置摆动运动，从而进行第二气流控制。举例而言，如果在区域E中有人存在，在位置B2有障碍物存在，并且在位置B2的两侧和后方无障碍物存在，则可通过使气流经过位置B2的障碍物以便避开障碍物而将气流输送至区域E。

(1.1.2)在有障碍物存在的位置的后方有障碍物存在的情况(例如，在位置E2有障碍物存在)

进行使叶片以在无障碍物存在且属于中距离区域的位置设定的目标角度为中心进行摆动的第一气流控制。举例而言，如果在区域E中有人存在，在位置B2有障碍物存在，在其两侧无障碍物存在，但在位置B2的后方有障碍物存在，则有利地气流将通过无障碍物存在的位置B1进行输送。

(1.2)在有障碍物存在的位置的一侧有障碍物存在而在另一侧无障碍物存在的情况

进行使叶片以在无障碍物存在的位置设定的目标角度为中心进行摆动的第一气流控制。举例而言，如果在区域F中有人存在，在位置C2有障碍物存在，在区域C2的两侧的两个位置之一的位置D1有另一个障碍物存在，并且在位置C1无障碍物存在，则可通过无障碍物存在的位置C1避开区域C2中的障碍物向区域F输送气流。

(2)在属于有人存在的区域前方的中距离区域的两个位置中的每一个位置有障碍物存在的情况

进行关于包括有人存在的区域的块执行有停顿的块摆动运动的第二气流控制。举例而言，如果在区域F中有人存在并且在两个位置C1和C2中的每一个位置有障碍物存在，则关于块C执行有停顿的块摆动运动。在这种情况下，有障碍物存在于人的前方并且不能避开。因此，与在邻接块C的块中是否有障碍物存在无关地执行有停顿的块摆动运动。

(3)在属于有人存在的区域前方的中距离区域的两个位置中的每一个位置无障碍物存在的情况(例如，在区域F中有人存在并且在位置C1和C2中的每一个位置无障碍物存在)

(3.1)在属于有人存在的区域的两个位置中的仅一个位置有障碍物存在的情况

进行使叶片以在两个位置中无障碍物存在的另一个位置设定的目标角度为中心进行摆动的第一气流控制。举例而言，如果在区域F中有人存在，在位置C1、C2和F1中的每一个位置无障碍物存在并且在位置F2有障碍物存在，则在有人存在的区域F前方的空间是开放的。因此，考虑长距离位置的障碍物，主要对无障碍物存在且是长距离位置的位置F1进行空调。

(3.2)在属于有人存在的区域的两个位置中的每一个位置有障碍物存在的情况

进行关于包括有人存在的区域的块执行有停顿的块摆动运动的第二气流控制。举例而言，如果在区域G中有人存在，在位置D1和D2中的每一个位置无障碍物存在，并且在位置G1和G2中的每一个位置有障碍物存在，则在有人存在的区域G前方的空间是开放的，但是在整个区域G中有障碍物存在。因此，目标位置不清楚，并且关于块L执行有停顿的块摆动运动。

(3.3)在属于有人存在的区域的两个位置中的每一个位置无障碍物存在的情况

关于有人存在的区域进行正常自动风向控制。

(人-墙壁接近控制)

如果人和墙壁在同一区域存在，则人总是位于墙壁的前方并且靠近墙壁。在这种情况下，在加热过程中，暖空气易于停留在墙壁附近并且使墙壁附近的室温高于其它空间的室温。考虑这样的倾向，进行人-墙壁接近控制。

在该控制中，从超声波传感器32向不同于表5中所示的地址[i，j]的地址传送超声波，并且在检测到反射波时，首先识别前壁和左右侧壁的位置。

即，通过驱动超声波传感器32首先基本上水平向前传送超声波，并且通过检测反射波以测量至前壁的距离来获得距离编号。随后基本上水平向左传送另一超声波，并且通过检测反射波以测量至左侧壁的距离来获得距离编号。类似地获得右侧壁的距离编号。

参照图25进一步详细说明。图25是已安装室内机的房间的平面图，示出了在室内机的前面、左侧和右侧分别存在前壁WC、左侧壁WL和右侧壁WR情况。在图25的左侧的数字表示对应方块的距离编号，并且表15示出从室内机到对应于各个距离编号的近地点和远地点的距离。

[表15]

距离编号	近地点(m)	远地点(m)
			1	0	0.692
2	0.692	1.385
			3	1.385	2.078
4	2.078	2.77
			5	2.77	3.463
6	3.463	4.155
			7	4.155	4.848
8	4.848	5.54
			9	5.54	6.233
10	6.233	6.925
			11	6.925	7.618
12	7.618	8.31
			13	8.31	8.996
14	8.996	∞

如上所述，本申请通篇使用的术语“障碍物”是指例如电视机、音响和例如桌子、沙发等的家具，并且考虑到这些障碍物的平均高度，其在俯角小于15度的范围内是检测不到的。由于可以推定在该角度范围内检测到的是墙壁，因此在本实施方式中，在俯角小于15度的范围内检测至存在于室内机的前方、左方和右方的物体的距离，并且确定所检测到的物体和存在于其延长线上的物体是墙壁。

也可推定就水平方向的视角而言，左侧壁WL存在于角度10度和15度的位置，前壁WC存在于角度75度至105度的位置，并且右侧壁WR存在于角度165度和170度的位置。在表5中所示的地址中，与俯角小于15度的范围内的这些位置对应的地址如下。

左侧：[0，0]，[1，0]，[0，1]，[1，1]，[0，2]，[1，2]

前方：[13，0]～[19，0]，[13，1]～[19，1]，[13，2]～[19，2]

右侧：[31，0]，[32，0]，[31，1]，[32，1]，[31，2]，[32，2]

在确定前壁WC、左侧壁WL和右侧壁WR的距离编号时，如表16中所示在这些地址中的各个地址提取墙壁数据。

[表16]

接下来，如表17中所示，通过从墙壁数据中去除最大值和最小值来去除不必要的墙壁数据，并且基于以这种方式获得的墙壁数据来确定前壁WC、左侧壁WL和右侧壁WR的距离编号。

[表17]

表17中的最大值(WC＝5，WL＝6，WR＝3)可被用作前壁WC、左侧壁WL和右侧壁WR的距离编号。采用最大值导致对前壁WC、左侧壁WL和右侧壁WR各自比实际房间更远的房间(大房间)的空气调节。即，将更宽的空间设定为进行空气调节的对象。然而，并不总是采用最大值，而是可以采用平均值。

在以上述方式已确定前壁WC、左侧壁WL和右侧壁WR的距离编号后，障碍物检测装置确定在属于已通过人体检测装置检测到人的人位置判别区域的障碍物位置判别区域中墙壁的存在与否。如果确定墙壁存在，则可设想人存在于墙壁的前方，因此在加热过程中设定比通过遥控器设定的温度低的温度。

以下更具体地说明人-墙壁接近控制。

A.在短距离区域或中距离区域中有人存在的情况

由于短距离区域或中距离区域靠近室内机并且具有小面积，因此在加热过程中室温上升的程度高。因此，设定比通过遥控器设定的温度低第一预定温度(例如2℃)的温度。

B.在长距离区域中有人存在的情况

由于长距离区域远离室内机并且具有大面积，因此在加热过程中室温上升的程度比在短距离区域或中距离区域中低。因此，设定比通过遥控器设定的温度低比第一预定温度低的第二预定温度(例如1℃)的温度。

此外，由于长距离区域具有大的面积，因此即使已确定在同一人位置判别区域中有人和墙壁存在，也有可能人和墙壁是彼此远离的。因此，仅在如表18中所示组合的情况下进行人-墙壁接近控制，以根据人与墙壁之间的位置关系来执行温度变化。

[表18]

这里应该注意的是，尽管在本实施方式中超声波距离传感器用作距离检测装置，然而也可采用光电距离传感器代替超声波距离传感器。

此外，在本实施方式中，设置了细分的人位置判别区域和类似细分的障碍物位置判别区域，并且根据检测到的障碍物与人之间的位置关系来控制室内机的吸入温度。然而，可以使用本领域的公知技术来确定在进行空调的区域中障碍物与人之间的位置关系，从而可基于通过公知技术检测的障碍物与人之间的位置关系来有选择地进行第一气流控制或第二气流控制。

此外，在本实施方式中的第二气流控制中，在摆动运动的两端设置用于固定水平风向改变叶片14的时间(停顿的时间)。然而在第二气流控制中，水平风向改变叶片14的运动不限于此，并且可设定相对宽的摆动范围，其中在中途设置用于固定水平风向改变叶片14的时间。而且，在该情况下，与上述类似地设定在摆动范围内用于固定水平风向改变叶片14的位置。举例而言，当在区域F中有人存在，并且在位置C1和C2中的每一个位置有障碍物存在时，水平风向改变叶片14的摆动范围可设置成不仅覆盖区域C而且覆盖位于其两侧的区域B和D，但是水平风向改变叶片14在区域C的两端静止。

工业适用性

由于根据本发明的空调机可通过基于人与障碍物之间的位置关系精细地控制风向改变装置来提高空调效率，因此其特别有效地用作普通家庭用的空调机。

附图标记说明

2室内机，2a前吸入口，2b上吸入口，4可动前面板，6热交换器，8室内风扇，10排出口，12垂直风向改变叶片，14水平风向改变叶片，16过滤器，18，20前面板用的臂，30障碍物检测装置，32超声波距离传感器，34支架，36锥体，40水平旋转用旋转轴，42垂直旋转用旋转轴，44水平旋转用电机，46垂直旋转用电机，48第一基板，50第二基板，52第三基板，54传感器输入放大器，56带通放大器，58比较器，60锁存电路，62水平旋转用电机驱动器，64垂直旋转用电机驱动器。

Claims (6)

1.一种空调机，包括：

室内机；

人体检测装置，安装于所述室内机以检测人的存在与否；

障碍物检测装置，安装于所述室内机以检测障碍物的存在与否；以及

水平风向改变叶片，安装在所述室内机中以左右改变从所述室内机吹出的空气的方向；

其中，将进行空调的区域被划分为多个人位置判别区域和多个障碍物位置判别区域，在各个人位置判别区域中通过所述人体检测装置检测人的存在与否，且在各个障碍物位置判别区域中通过所述障碍物检测装置检测障碍物的存在与否，并且所述多个障碍物位置判别区域中的至少两个区域属于各个人位置判别区域；

其中，如果基于所述人体检测装置的检测结果和所述障碍物检测装置的检测结果确定，在位于有人存在的人位置判别区域与所述室内机之间且邻接所述人位置判别区域的第一障碍物位置判别区域中有障碍物存在，并且在位于有人存在的所述人位置判别区域与所述室内机之间且邻接所述人位置判别区域的第二障碍物位置判别区域中无障碍物存在，则进行第一气流控制，其中所述水平风向改变叶片摆动以将来自所述室内机的空气引向所述第二障碍物位置判别区域，并且在所述水平风向改变叶片到达摆动运动的两端时不设置用于固定所述水平风向改变叶片的时间段；并且

其中，如果基于所述人体检测装置的检测结果和所述障碍物检测装置的检测结果确定在所述第一和第二障碍物位置判别区域中的各个区域中有障碍物存在，则进行第二气流控制，其中所述水平风向改变叶片摆动以将来自所述室内机的空气引向所述第一和第二障碍物位置判别区域，并且在所述水平风向改变叶片到达摆动运动的两端时设置用于固定所述水平风向改变叶片的时间段。

2.根据权利要求1所述的空调机，其中，在位于有人存在的所述人位置判别区域与所述室内机之间且邻接所述人位置判别区域的多个障碍物位置判别区域中，如果所述第二障碍物位置判别区域是在所述第一气流控制中唯一一个无障碍物存在的区域，则所述水平风向改变叶片以预定目标角度为中心左右摆动，并且所述水平风向改变叶片的摆动运动的两端是所述第二障碍物位置判别区域的两端。

3.根据权利要求1所述的空调机，其中，在所述第二气流控制中，如果在包括所述第一和第二障碍物位置判别区域并属于一个块的多个障碍物位置判别区域中的各个区域中有障碍物存在，则所述水平风向改变叶片的摆动运动的两端是所述块的两端，其中所述块包括一个或两个所述人位置判别区域，且各个所述人位置判别区域包括至少两个所述障碍物位置判别区域，并且所述块的左端和右端与对应于所述块的人位置判别区域的左端和右端一致。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的空调机，其中，所述水平风向改变叶片被分为多个独立控制的组。

5.根据权利要求1所述的空调机，其中，在所述第一气流控制中，空气从所述室内机向所述第二障碍物位置判别区域吹出以便到达有人存在的所述人位置判别区域，并且在所述第二气流控制中，空气从所述室内机向所述第一和第二障碍物位置判别区域吹出以便类似地到达有人存在的所述人位置判别区域。

6.根据权利要求1所述的空调机，其中，所述多个障碍物位置判别区域中的各个区域具有预定目标角度，如果无障碍物存在则所述水平风向改变叶片的摆动运动以所述目标角度为中心，并且在所述第二气流控制中，通过添加校正值来修改所述目标角度，且被修改的角度被设定为在所述水平风向改变叶片的摆动运动的各端用以固定所述水平风向改变叶片的角度。

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