JP2006084150A - Air-conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室内ユニットと離れた位置に設置されたセンサユニットによって得られる温度情報を用いて、室内にいる使用者にとって快適な空調を供給することのできる空気調和システムに関するものである。 The present invention relates to an air conditioning system capable of supplying air conditioning that is comfortable for a user in a room by using temperature information obtained by a sensor unit installed at a position distant from the indoor unit.
従来の空気調和システムでは、室内ユニット5に備えられた温度センサ42以外に備えられた温度センサの温度情報に基いて室内の温度制御を行う方法として、図17に示すように、吸い込み温度センサ42、送風機43を備えた室内ユニット5と、床などに置かれたセンサユニット47と、ファン44、温度センサ45などから構成される送風機46とからなる構成において、吸い込み温度センサ42、温度センサ45、センサユニット47から得られる温度情報をもとに、室温制御と空気循環を行う方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
In the conventional air conditioning system, as shown in FIG. 17, a
また、卓上などに置かれて温度を検出し、室内ユニット5へ赤外線送信する温度センサとして、机上型センサが考案されている(例えば特許文献2参照)。
しかしながら前記従来の構成では、センサユニット47は室内ユニット5から離れて配置されており、温度情報を検出するセンサユニット47の位置情報を得ることができないため、室内ユニット5はセンサユニット47が検出している温度が室内のどの位置のものなのかについての情報を得ることができなかった。
However, in the conventional configuration, the
センサユニット47の位置情報を得るためには、使用者があらかじめ定められた位置に配置する必要があり、使用者がセンサユニット47を任意の場所に移動させて使用すると、想定しない位置の温度データを取得することになという課題があった。
In order to obtain the position information of the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡単な方法で、空気調和システムの室内ユニット5とセンサユニット47の相対位置を検出することのできる位置検知機能を備え、得られたセンサユニット47の位置並びに方向とセンサユニット47の周囲温度の情報とを用いて温度制御および風向、風量制御を行うことで、使用者に快適な空気調和システムを提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and has a position detection function capable of detecting the relative position between the
前記課題を解決するために、本発明の空気調和システムは、複数の音波発生手段並びにワイヤレス信号受信手段を具備した室内ユニットと、音波検出手段及びワイヤレス信号送信手段並びに温度センサを具備したセンサユニットを備えた空気調和システムであって、前記複数の音波発生手段が発生した各々の音波が前記音波検出手段により検出されるまでの時間差に基いて前記音波発生手段と前記センサユニットの相対位置を特定し、且つ前記センサユニットが検知した周囲温度を前記室内ユニットへ送信し、前記室内ユニットは受信した前記センサユニットの相対位置と前記温度情報に基いて、もしくは、室内ユニット内の吸い込み温度センサから得られる温度情報との加重平均に基いて、圧縮機制御などにより室温制御を行うとともに、センサユニット周辺の温度情報に基いて、室内ユニットの風向をセンサユニットの推定位置方向に近づけ、または遠ざける制御を行うものである。 In order to solve the above-mentioned problems, an air conditioning system according to the present invention includes an indoor unit including a plurality of sound wave generating means and a wireless signal receiving means, a sound wave detecting means, a wireless signal transmitting means, and a sensor unit including a temperature sensor. The air conditioning system includes a relative position between the sound wave generation unit and the sensor unit based on a time difference until each sound wave generated by the plurality of sound wave generation units is detected by the sound wave detection unit. And the ambient temperature detected by the sensor unit is transmitted to the indoor unit, and the indoor unit is obtained based on the received relative position of the sensor unit and the temperature information or from a suction temperature sensor in the indoor unit. Based on a weighted average with temperature information, room temperature control is performed by compressor control, etc. Based on the temperature information around capacitors units performs control to close the wind direction of the indoor unit in the estimated position direction of the sensor unit, or away.
また本発明は、センサユニットの温度情報の時間変化量から、センサユニット周辺の温度が設定温度へ近づく早さを検出し、室内ユニットの風向制御に合わせて風量の調節制御を行うものである。 The present invention also detects the speed at which the temperature around the sensor unit approaches the set temperature from the amount of change in temperature information of the sensor unit, and performs air volume adjustment control in accordance with the air direction control of the indoor unit.
また本発明は、音波発生手段として直進性に優れた超音波センサを用いることで、静音性に優れ、かつ、センサユニットの方向検出精度をより高くすることができる。 In addition, according to the present invention, by using an ultrasonic sensor excellent in straightness as the sound wave generating means, it is excellent in quietness and the direction detection accuracy of the sensor unit can be further increased.
また本発明は、ワイヤレス送信手段を少なくとも2方向に向けて配置することで、センサユニットから室内ユニット間のワイヤレス信号の送受信性能を向上し、センサユニットの配置制限を大幅に削減することができる。 Further, according to the present invention, by arranging the wireless transmission means in at least two directions, the wireless signal transmission / reception performance between the sensor unit and the indoor unit can be improved, and the arrangement restriction of the sensor unit can be greatly reduced.
また本発明は、センサユニットに回動部を設けて回動部にワイヤレス送信手段を備え、複数回にわたって送信方向を変更してワイヤレス送信を行うことで、ワイヤレス信号の送受信性能を向上することができる。 Further, the present invention can improve the wireless signal transmission / reception performance by providing a rotation unit in the sensor unit and providing the transmission unit with a wireless transmission unit and changing the transmission direction multiple times to perform wireless transmission. it can.
また本発明は、回動部に送風手段を設けることで送風方向を変更し、または、回動運転させることで、センサユニット周辺の風の流れを使用者にとって快適なものにし、また、空気循環に最適なものとすることができる。 Further, the present invention changes the blowing direction by providing a blowing means in the rotating part, or makes the wind flow around the sensor unit comfortable for the user by rotating the operation, and air circulation. Can be optimal.
また本発明は、センサユニットを空気調和システムのリモートコントローラと兼用することで、ワイヤレス送信手段を共用することができる。 Moreover, this invention can share a wireless transmission means by sharing a sensor unit with the remote controller of an air conditioning system.
また本発明は、センサユニットを空気調和システムのリモートコントローラと兼用するとともに、センサユニット内の温度センサによって得られる温度と空気調和システムの設定温度との関係に基いて、センサユニットに設けられた送風手段によって、あらかじめ定められた風量制御を行うものである。 In addition, the present invention also uses the sensor unit also as a remote controller of the air conditioning system, and the air flow provided in the sensor unit based on the relationship between the temperature obtained by the temperature sensor in the sensor unit and the set temperature of the air conditioning system. A predetermined air volume control is performed by the means.
本発明の空気調和システムは、室内ユニットから離れた位置に設置されたセンサユニットによって得られた周辺温度情報と室内ユニットとセンサユニットの相対位置を検知することによって、センサユニット周辺温度と空気調和システムの設定温度との関係に基いて、センサユニットの方向に風向を向けたり風向を避けたりすることができるため、室内の使用者にとって快適な空調を提供することが可能となる。 The air conditioning system of the present invention detects the ambient temperature information obtained by the sensor unit installed at a position away from the indoor unit and the relative position of the indoor unit and the sensor unit, thereby detecting the ambient temperature of the sensor unit and the air conditioning system. Since the air direction can be directed to the sensor unit or the air direction can be avoided based on the relationship with the set temperature, it is possible to provide air conditioning that is comfortable for indoor users.
第1の発明は、複数の音波発生手段並びにワイヤレス信号受信手段を具備した室内ユニットと、音波検出手段及びワイヤレス信号送信手段並びに温度センサを具備したセンサユニットを備えた空気調和システムであって、前記複数の音波発生手段が発生した各々の音波が前記音波検出手段により検出されるまでの時間差に基いて前記音波発生手段と前記センサユニットの相対位置を特定し、且つ前記センサユニットが検知した周囲温度を前記室内ユニットへ送信し、前記室内ユニットは受信した前記センサユニットの相対位置と前記周囲温度に基いて前記室内ユニットの風向制御を行なうもので、この構成をなすことにより、赤外線や無線に比べて伝達速度が比較的遅い音波を用いていることによって、離れた2個の音波発生手段からセンサユニットまでの音波の伝達時間差を精度よく検出することができ、センサユニットが2個の各々の音波発生手段からどの程度近いかを高精度に検出することが可能となる。 A first invention is an air conditioning system including an indoor unit including a plurality of sound wave generating means and a wireless signal receiving means, and a sensor unit including a sound wave detecting means, a wireless signal transmitting means, and a temperature sensor, An ambient temperature detected by the sensor unit, wherein the relative position between the sound wave generator and the sensor unit is specified based on a time difference until each of the sound waves generated by the plurality of sound wave generators is detected by the sound wave detector. Is transmitted to the indoor unit, and the indoor unit controls the air direction of the indoor unit based on the received relative position of the sensor unit and the ambient temperature. By using a sound wave having a relatively low transmission speed, the sensor is separated from two sound wave generating means that are separated The transmission time difference of the sound wave to the knit can be detected accurately, whether the sensor unit is how close to the two respective wave generating device can be detected with high accuracy.
また、室内ユニットはワイヤレス受信手段によって前記情報を得るので、室内ユニットから見たセンサユニットのある方向と、センサユニットの周辺温度情報を獲得することが
でき、例えばセンサユニットの周辺温度が目標温度に到達していない場合には、室内ユニットの風向をセンサユニットの方向に向け、また目標温度に到達している場合には風向をセンサユニットの方向から外すなど、両温度に応じて室内ユニットの風向を制御することで、室内ユニットから離れた位置での温度を早く目的値に到達させることによって、使用者にとって快適な空調環境の提供が可能となる。
In addition, since the indoor unit obtains the information by the wireless receiving means, it is possible to obtain the direction of the sensor unit viewed from the indoor unit and the ambient temperature information of the sensor unit. For example, the ambient temperature of the sensor unit becomes the target temperature. If not, the wind direction of the indoor unit is directed toward the sensor unit, and if the target temperature is reached, the wind direction is removed from the sensor unit direction. By controlling the above, it is possible to provide a comfortable air-conditioning environment for the user by causing the temperature at a position away from the indoor unit to quickly reach the target value.
第2の発明は、特に第1の発明において、前記センサユニットは、一定期間毎に周辺温度を室内ユニットへワイヤレス送信を行うものである。 According to a second aspect of the invention, particularly in the first aspect of the invention, the sensor unit wirelessly transmits the ambient temperature to the indoor unit at regular intervals.
この構成をなすことにより、室内ユニットは、前記センサユニットの周辺温度の時間変化から、センサユニット周辺温度が空気調和システムの設定温度に近づく度合を検出し、あらかじめ定められた度合に応じて風量を調整することによって、室内ユニットから離れた位置での温度を早く目的値に到達させることによって、使用者にとって快適な空調環境の提供が可能となる。 With this configuration, the indoor unit detects from the time change in the ambient temperature of the sensor unit the degree to which the sensor unit ambient temperature approaches the set temperature of the air conditioning system, and adjusts the air volume according to a predetermined degree. By adjusting the temperature, the temperature at a position away from the indoor unit can quickly reach the target value, thereby providing a comfortable air-conditioning environment for the user.
第3の発明は、特に第1〜2の発明の音波発生手段として超音波センサを用いることで、センサユニットの方向検知を無音にて行うことができるため、静音性に優れた検出方式を実現し、かつ、直進性に優れた音波発生手段を利用することによって、センサユニットの方向検出精度をより高くすることが可能となる。 In the third aspect of the invention, in particular, by using an ultrasonic sensor as the sound wave generating means of the first and second aspects of the invention, the direction of the sensor unit can be detected silently, thereby realizing a detection method with excellent silence. In addition, by using the sound wave generation means that is excellent in straightness, the direction detection accuracy of the sensor unit can be further increased.
第4の発明は、特に第1〜3の発明のワイヤレス送信手段を少なくとも2方向に向けて配置することで、送信信号における指向性の影響を少なくすることができるため、センサユニットから室内ユニットへのワイヤレス信号の送受信可能な領域を拡大し、センサユニットの配置制限を大幅に削減することができる。 In the fourth invention, since the wireless transmission means of the first to third inventions are arranged in at least two directions, the influence of directivity in the transmission signal can be reduced, so that the sensor unit is moved to the indoor unit. The area where wireless signals can be transmitted / received can be expanded, and the arrangement restrictions of the sensor unit can be greatly reduced.
第5の発明は、特に第1〜4の発明のセンサユニットに回動部を設けて回動部にワイヤレス送信手段を備え、複数回にわたって送信方向を変更してワイヤレス送信を行うことでワイヤレス信号の送受信性能を向上することによって、単方向に設置された単一のワイヤレス送信手段においてもセンサユニットの配置制限を大幅に削減することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in particular, the sensor unit according to the first to fourth aspects is provided with a rotation unit, the rotation unit includes a wireless transmission unit, and wireless transmission is performed by changing the transmission direction a plurality of times and performing wireless transmission. The transmission / reception performance of the sensor unit can be greatly reduced even in a single wireless transmission means installed in a single direction.
第6の発明は、特に第5の発明の回動部に送風手段を設けることで、使用者の意志によって、送風方向を変更し、または、回動運転させることで、センサユニット周辺の風の流れを使用者にとって快適なものにし、また、空気循環において最適な流れに近づけることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, in particular, by providing a blowing means in the rotating part of the fifth aspect of the invention, the direction of the blowing is changed or the rotating operation is performed according to the user's will, so that the wind around the sensor unit can be changed. The flow can be made comfortable for the user and can be close to the optimum flow in the air circulation.
第7の発明は、特に1〜6の発明のセンサユニットを空気調和システムのリモートコントローラと兼用することで、ワイヤレス送信手段を共用することができるため、システムを安価に構成することができる。 In the seventh aspect of the invention, the wireless transmission means can be shared by using the sensor unit of the first to sixth aspects of the invention together with the remote controller of the air conditioning system, so that the system can be configured at low cost.
また、センサユニット内において空気調和システムの設定温度情報を獲得することができるため、室内ユニット内の情報である設定温度情報をセンサユニットへ送信するために新たな部品を要しないという利点がある。 Moreover, since the set temperature information of the air conditioning system can be acquired in the sensor unit, there is an advantage that no new parts are required to transmit the set temperature information, which is information in the indoor unit, to the sensor unit.
第8の発明は、特に第7の発明のセンサユニットを空気調和システムのリモートコントローラと兼用するとともに、センサユニット内の温度センサによって得られる温度と空気調和システムの設定温度との関係に基いて、センサユニットに設けられた送風手段によって、設定温度に達するまでに徐々に風量を減らしていくように、あらかじめ定められた風量制御を行うことによって、特に冷房時において使用者にとって快適な体感温度を得ることができる。 The eighth aspect of the invention is based on the relationship between the temperature obtained by the temperature sensor in the sensor unit and the set temperature of the air-conditioning system. By performing air flow control determined in advance so that the air flow is gradually reduced until the set temperature is reached by the air blowing means provided in the sensor unit, a comfortable sensible temperature for the user is obtained especially during cooling. be able to.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における空気調和システムの構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioning system according to a first embodiment of the present invention.
図1において、本発明の空気調和システムは、室内ユニット5とセンサユニット9を具備している。
In FIG. 1, the air conditioning system of the present invention includes an
室内ユニット5には、ワイヤレス信号受信手段1とスピーカーやブザーなどから成る第1の音波発生手段2および第2の音波発生手段3とマイコンなどから成る第1の制御手段4と吸い込み温度センサ10が具備され、センサユニット5には、ワイヤレス信号送信手段6とマイクなどから成る音波検出手段7と第2の制御手段8と温度センサ11を具備している。
The
図2は、本実施の形態における空気調和システムの構成図である。 FIG. 2 is a configuration diagram of the air conditioning system according to the present embodiment.
図2において、第1の音波発生手段2および第2の音波発生手段3からセンサユニット9までの距離は各々L1、L2である。本発明では、前記2個の音波発生手段2、3から発生する音波を用いてL1とL2の差を求めることで室内ユニット5から見たセンサユニット9の方向を検知する。以下に制御の詳細を記載する。
In FIG. 2, the distances from the first sound wave generating means 2 and the second sound wave generating means 3 to the
図3は、本実施の形態におけるタイミングチャートである。 FIG. 3 is a timing chart in the present embodiment.
図3において第1の制御手段4は、時間T1毎に、第1の音波発生手段2、第2の音波発生手段3、第1の音波発生手段2の順にそれぞれ期間T2ずつ音波を発生させる。 In FIG. 3, the first control means 4 generates sound waves for each period T2 in the order of the first sound wave generation means 2, the second sound wave generation means 3, and the first sound wave generation means 2 every time T1.
この際、第1の音波発生手段2と第2の音波発生手段3から発生させる音波は、全く同じものでも異なるものであっても構わない。 At this time, the sound waves generated from the first sound wave generation means 2 and the second sound wave generation means 3 may be the same or different.
第1の音波発生手段2から距離L1、第2の音波発生手段3から距離L2離れた地点にあるセンサユニット9に備えられたマイクなどの音波検出手段7においては、距離L1とL2が等しくなければ、第1の音波発生手段2から発生される音波を検出するまでの時間T3と、第2の音波発生手段3から発生される音波を検出するまでの時間T4が異なるため、図3に示すように、第1の音波発生手段2から発生される音波の検出が開始される時刻から、第2の音波発生手段3からの音波の検出が開始される時刻までの時間T5と、第2の音波発生手段3から発生される音波の検出開始時刻と次の第1の音波発生手段2からの音波の検出開始時刻までの時間T6とは異なる。
In the sound wave detection means 7 such as a microphone provided in the
音波の伝達速度は、約330m/sであり、2個の音波発生手段からの距離L1とL2の差は、室内ユニット5の物理的なサイズを考慮すると、数cmから数十cm程度であることから、時間T3と時間T4との差は、msオーダーとなる。
The transmission speed of the sound wave is about 330 m / s, and the difference between the distances L1 and L2 from the two sound wave generating means is about several centimeters to several tens of centimeters considering the physical size of the
この時間差は、MHzオーダーのクロックにて動作するマイコンによって構成された第2の制御手段8の一般的なタイマ機能を用いて測定するには十分なオーダーとなる。 This time difference is an order sufficient for measurement using a general timer function of the second control means 8 constituted by a microcomputer operating with a clock of MHz order.
第2の制御手段8では、時間T5と時間T6のいずれが大きいかによって、センサユニット9が第1の音波発生手段2または第2の音波発生手段3のいずれ側にどの程度近いかを有限の段階でもって判断し、その判断情報をワイヤレス信号送信手段6によって室内ユニット5へ送信する。
In the second control means 8, it is finite how close the
具体的には、交互に前記2個の音波発生手段2、3によって発生された音波を、マイクなどの音波検出手段7で受音した間隔である時間T5と時間T6の差T5−T6の値に応じて、あらかじめ作成されたセンサユニット9の方向θへの変換テーブルを用いることで、センサユニット9の方向を複数の段階設定にて検知することができる。
Specifically, the value of the difference T5-T6 between time T5 and time T6, which is the interval at which the sound waves generated by the two sound wave generation means 2, 3 are alternately received by the sound wave detection means 7, such as a microphone. Accordingly, the direction of the
図4に5段階の場合の変換テーブル例を示す。時間差T5−T6とあらかじめ設定されたしきい値t1、t2に基いて「第1の音波発生手段2に近い角度θ1」、「第1の音波発生手段2にやや近い角度θ2」、「2個の音波発生手段のほぼ中央θ3」、「第2の音波発生手段3にやや近い角度θ4」、「第2の音波発生手段3に近い角度θ5」といった5段階の判定を行うことで、室内ユニット5から見たセンサユニット9の方向を複数の段階設定にて検知する。
FIG. 4 shows an example of a conversion table in the case of five stages. “An angle θ1 close to the first sound wave generating means 2”, “An angle θ2 slightly close to the first sound wave generating means 2”, “Two” based on the time difference T5-T6 and preset threshold values t1 and t2 By making a five-step determination such as “substantially the center θ3 of the sound wave generating means”, “the angle θ4 slightly close to the second sound wave generating means 3”, and “the angle θ5 close to the second sound wave generating means 3”, the indoor unit The direction of the
室内ユニット5に備えられたワイヤレス信号受信手段1では、上記ワイヤレス信号を受信することで、第1の制御手段4において、室内ユニット5から見たセンサユニット9の方向を知ることができる。
In the wireless signal receiving means 1 provided in the
なお、上記の位置検出は、所定の時間経過毎に行ってもよい。また、センサユニット9の位置が度々変更されないと想定される場合においては、空気調和システムのリモートコントローラからのワイヤレス信号を受信する際にその設定内容に応じて行ってもよい。
The position detection may be performed every predetermined time. Moreover, when it is assumed that the position of the
また、センサユニット9は、備えられた温度センサ11により、周囲温度を検出し、検出した温度情報をワイヤレス信号送信手段6を用いて室内ユニット5へ送信を行う。
The
室内ユニット5に設けられた第1の制御装置4は、ワイヤレス信号受信手段1を用いてセンサユニット9からワイヤレス送信された周囲温度情報を受信した後、空気調和システムのリモートコントローラから使用者によって設定される設定温度との比較を行う。
The
例えば冷房運転において、運転開始時など、センサユニット9の周囲温度が設定温度よりも所定の値だけ高い場合には、室内ユニット5内に設けられた左右方向に制御が可能な風向制御手段(図示せず)を用いて、室内ユニット5の風向をセンサユニット9のある方向に近づけるよう制御を行う。
For example, in the cooling operation, when the ambient temperature of the
また反対に、冷房運転において室内温度が設定温度に近づいた時など、センサユニット9の周囲温度と設定温度の温度差が所定の値以下となった場合には、室内ユニット5の風向をセンサユニットの方向からできるだけ遠ざけるように制御する。
Conversely, when the temperature difference between the ambient temperature of the
また、使用者によって風向が設定されている場合には、風向を使用者の設定方向へ戻すように制御する。 Further, when the wind direction is set by the user, control is performed so that the wind direction is returned to the setting direction of the user.
センサユニット9は、使用者の近くに置かれているケースが多いため、このような場合、本発明により、冷たい空気を優先的に使用者のいる方向へ風向を制御することができることから、使用者の周囲温度を早く設定温度に近づけることができるとともに、使用者の周囲温度が十分下がった場合には、自動的に風向を遠ざけることで、使用者の足元温度を必要以上に冷やすのを防止することができる。
In many cases, the
以上のように、本実施の形態1においては、一定の期間T1毎に、2個の音波発生手段2、3を鳴らして、センサユニット9に備えられたマイクで受音する時刻間の差T5−T6を検出することによって、室内ユニット5から見たセンサユニット9の方向を検知することができ、さらに、空気調和システムの設定温度と、得られたセンサユニット周辺の温
度との比較に基いて、室内ユニット5の風向をセンサユニットの方向に近づけたり遠ざけたり制御することで、使用者にとって快適な空調を提供することが可能となる。
As described above, in the first embodiment, the difference T5 between the times when the two sound wave generating means 2 and 3 are sounded and received by the microphone provided in the
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態の空気調和システムのタイミングチャートを図5に示す。
なお、空気調和システムの構成については、図1に示す実施の形態1における構成と同じであるため、省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a timing chart of the air conditioning system according to the second embodiment of the present invention.
In addition, about the structure of an air conditioning system, since it is the same as the structure in
本実施の形態2における空気調和システムでは、第1の制御手段4は、時間T1毎に、それぞれ時間T2の期間ずつ交互に第1の音波発生手段2および第2の音波発生手段3であるブザーを駆動し、ブザー音を発生する。 In the air conditioning system according to the second embodiment, the first control means 4 is a buzzer that is the first sound wave generation means 2 and the second sound wave generation means 3 alternately for each time period T1 for each time period T2. To generate a buzzer sound.
第2の制御手段8は、センサユニット9に備えられたマイクなどの音波検出手段7によってそれぞれの音波発生手段から発生されたブザー音が検出した直後、もしくは、所定時間tだけ経過後に、ブザー音を検出したことを表すワイヤレス信号を、ワイヤレス信号送信手段1によって送信する。
The
ワイヤレス信号は、赤外線や無線によって構成されており、音波に比べてはるかに伝達速度が速いため、センサユニット9からワイヤレス信号が送信されてから、室内ユニット5に備えられたワイヤレス信号受信手段1によって受信されるまでの時間td1およびtd2は、第1の音波発生手段2および第2の音波発生手段3からセンサユニット9までブザー音が到達するまでの時間であるT3およびT4に比べて十分小さく無視できて、T7=T3+t、T8=T4+tと見なすことができる。
The wireless signal is composed of infrared rays and radio waves, and has a transmission speed much faster than that of sound waves. Therefore, after the wireless signal is transmitted from the
したがって、第1の制御手段4において、第1の音波発生手段2および第2の音波発生手段3からのブザー音発生からワイヤレス信号が受信されるまでの時間T7およびT8を各々計測することによって、その差分T7−T8から、室内ユニット5から見たセンサユニットの方向を検出できるだけでなく、T7およびT8と音速を用いて、第1の音波発生手段2および第2の音波発生手段3からのセンサユニット9までのそれぞれの距離L1およびL2を推定することも可能となる。
Therefore, in the first control means 4, by measuring the times T7 and T8 from the generation of the buzzer sound from the first sound wave generation means 2 and the second sound wave generation means 3 until the wireless signal is received, respectively. From the difference T7−T8, not only can the direction of the sensor unit seen from the
なお、音速は温度によって変化するため、距離L1およびL2の測定誤差を小さくするためには、一般的に室内ユニット5に備えられている吸い込み温度センサ10やセンサユニット9に搭載されている温度センサ11などによって室温を検出して、L1、L2の推定値の温度補正を行うことが望ましい。
Since the speed of sound changes depending on the temperature, in order to reduce the measurement error of the distances L1 and L2, a temperature sensor generally mounted on the
なお、図5に示すフローチャートでは、第1の音波発生手段2と第2の音波発生手段3を1回ずつ鳴らしているが、第1の音波発生手段2と第2の音波発生手段3を交互に鳴らして、各音波発生手段について複数回ずつ測定を行い、各音波発生手段毎に、ワイヤレス信号の受信までの時間T7またはT8の平均をとることで測定精度をさらに向上させることが可能となる。
In the flowchart shown in FIG. 5, the first sound
さらに、センサユニット9は、所定の時間毎に温度センサ11によって周囲温度を測定し、ワイヤレス信号出力手段6を用いて周囲温度情報を室内ユニット5へ送信し、
室内ユニット5は、ワイヤレス信号受信手段1によって、センサユニット9から送信された周囲温度情報を受信する。
Further, the
The
室内ユニット5は、センサユニット9の周囲温度情報に基いて実施の形態1で記載したような風向制御を行うが、さらにセンサユニット9の周囲温度の時間変化率を算出し、周囲温度が設定温度に近づく度合いに応じて室内ユニット5の風量を制御する。
The
図6(a)(b)に本実施の形態のフローチャートを示す。 FIGS. 6A and 6B show a flowchart of the present embodiment.
また図6(c)は、センサユニット9の周囲温度が設定温度に達していない場合における、周囲温度の時間変化率と風量室内ユニット5の風量変更量との関係の一例を示す。
FIG. 6C shows an example of the relationship between the time change rate of the ambient temperature and the air volume change amount of the air volume
本実施の形態の室内ユニット5は、図6(a)に示すように、センサユニット9の周囲温度の時間変化率があらかじめ定められた下限速度よりも遅い場合には、図6(b)(c)に示すように、室内ユニット5の風量を上げるように制御を行う。
As shown in FIG. 6 (a), the
また、周囲温度の時間変化率が、あらかじめ設定した上限速度よりも早い場合や、設定目標温度に達した場合には、風量を下げ、もしくはリモートコントローラの設定風量に戻す制御を行う。 Further, when the time change rate of the ambient temperature is faster than a preset upper limit speed or reaches a set target temperature, control is performed to lower the air volume or return to the set air volume of the remote controller.
以上により、本実施の形態の空気調和システムは、センサユニット9の周囲温度の時間変化率と、室内ユニット5から見たセンサユニット9の方向とを検出し、センサユニット9の周囲温度と設定温度との比較と、センサユニット9の周囲温度の時間変化率とから、室内ユニット5の風向制御に加えて風量を調整することによって、センサユニット9の置かれた場所の温度をさらに早く設定温度に近づけることができる。
As described above, the air conditioning system of the present embodiment detects the time change rate of the ambient temperature of the
(実施の形態3)
本発明の第3の実施の形態における構成を図7に示す。
(Embodiment 3)
A configuration according to the third embodiment of the present invention is shown in FIG.
なお、センサユニット9の位置検出のタイミングチャートについては、実施の形態1または実施の形態2と同じであるため、記載を省略する。
The timing chart for detecting the position of the
図7において、空気調和システムは、ワイヤレス信号受信手段1と第1の超音波発生器12および第2の超音波発生器13と第1の制御手段4と吸い込み温度センサ10を備えた室内ユニット5と、ワイヤレス信号送信手段6と超音波センサ14と第2の制御手段8と温度センサ11とを備えたセンサユニット9とから構成される。
In FIG. 7, the air conditioning system includes an
実施の形態1または2記載のタイミングチャートに基いて、第1の制御手段4は、第1の超音波発生器10および第2の超音波発生器11を駆動して超音波を発生させ、超音波センサ12によって検出したタイミングに基いて、第1の制御手段4または第2の制御手段8によって、2個の超音波発生器12、13を備えた室内ユニット5から見たセンサユニット9のある方向を検出することができ、さらにセンサユニット9からワイヤレス送信されて得られる周囲温度に基いて室内ユニット5の風向および風量制御を行う。
Based on the timing chart described in the first or second embodiment, the
本実施の形態では、センサユニット9の位置検出に非可聴の超音波を用いるため、位置検知の度に音を発生させることなく、センサユニット9の方向検知を行うことが可能となる。
In the present embodiment, since an inaudible ultrasonic wave is used for detecting the position of the
また、超音波は直進性が強く、音波に比べて指向性が良い。したがって、音波による方向検出と比較して、センサユニット9の方向や距離の検出精度を高くすることが可能となる。
In addition, ultrasonic waves have strong straightness and better directivity than sound waves. Therefore, the detection accuracy of the direction and distance of the
(実施の形態4)
図8は、本発明の第4の実施の形態における空気調和システムのセンサユニット9のワイヤレス送信手段6の構成を示すものである。
(Embodiment 4)
FIG. 8 shows the configuration of the wireless transmission means 6 of the
本実施の形態の空気調和システムのセンサユニット9は、赤外線を用いたリモコン信号のワイヤレス信号送信手段6として、第1の赤外線LED18と第2の赤外線LED19と第3の赤外線LED20とを有しており、さらに、音波検出手段7であるマイクと、第2の制御手段8を備えている。
The
通常センサユニット9は、室内ユニット5よりも低い位置に置かれることが多いことを考慮して、第1の赤外線LED18と第2の赤外線LED19と第3の赤外線LED20は、水平方向よりもやや上方向に傾けられて取り付けられ、同一平面上に、上から見てそれぞれ120度の角度をなすように配置されている。
Considering that the
また、上記3個の赤外線のLED18、19、20は、第2の制御手段8によって、同時に同じワイヤレス信号が発信される。
The three infrared LEDs 18, 19, and 20 simultaneously transmit the same wireless signal by the
センサユニット9は、空気調和システムの使用者によって、室内ユニット5から見て任意の角度に置かれる可能性がある。
The
本実施の形態では、第1の赤外線LED18、第2の赤外線LED19、第3の赤外線LED20が3方向に配置されているため、3個の赤外線LEDのうちの少なくとも1つの赤外線LEDから発せられるワイヤレス信号が室内ユニット5に到達する可能性は、1個の赤外線LEDの場合よりも高くなる。
In this embodiment, since the first infrared LED 18, the second infrared LED 19, and the third infrared LED 20 are arranged in three directions, wireless is emitted from at least one infrared LED of the three infrared LEDs. The possibility that the signal reaches the
これにより、使用者がセンサユニット9の置き方に注意を要する必要性が低くなる。
This reduces the need for the user to pay attention to how the
なお、ワイヤレス信号送信手段6は、同一平面上にある必要はなく、また個数についても2個であっても、4個以上であっても構わない。 The wireless signal transmitting means 6 do not have to be on the same plane, and the number of wireless signal transmitting means 6 may be two or four or more.
(実施の形態5)
本発明の空気調和システムにおける室内ユニット5の構成は、実施の形態1〜4と同様であるため、記載を省略する。
(Embodiment 5)
Since the structure of the
本発明の第5の実施の形態の空気調和システムにおけるセンサユニット9の構成を、図9に示す。
The structure of the
本発明のセンサユニット9は、回動部21と固定部22とから構成されており、回動部21には、赤外線リモコン等のワイヤレス信号送信手段6が備えられ、固定部22には、温度センサ11と第2の制御装置8と、回動部21の回転軸23を回転させるモータ25が備えられ、第2の制御装置8とワイヤレス信号送信手段6との間は、可とう性に優れた内部配線24にて接続されている。
The
また第2の制御装置8の電源は、固定部22に取りつけられたコンセントプラグ26により供給される。
The power supply of the
図10は、本発明の空気調和システムにおけるセンサユニット9が、室内ユニット5から見た方向と、温度情報とを回動部21に搭載されたワイヤレス信号送信手段6にて送信するフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart in which the
本発明のセンサユニット9は、モータ25によって回動部21の角度を初期位置に移動させた後、室内ユニット5から見た方向検知に関する情報や温度情報を一度ワイヤレス信号送信手段6にて送信する。
The
その後、所定の角度θだけ回動部21をモータ25にて回転させた後、室内ユニット5から見た方向検知に関する情報や温度情報を再度ワイヤレス送信する。これを複数回繰り返すことで、同じワイヤレス信号をセンサユニット9から見て複数の方向へ向けて送信する。
Thereafter, after the
一般的に、センサユニット9は室内の任意の場所に置かれる可能性があることから、センサユニット9は、センサユニット9から見た室内ユニット5の方向を知ることはできない。
In general, since the
ワイヤレス送信手段6が、単一の赤外線リモコンの送信手段などによって構成されている場合には、センサユニット9の置かれた方向によっては、ワイヤレス信号送信手段6の方向が室内ユニット5と反対の向きを向いているなど、センサユニット9から送信されるワイヤレス信号が室内ユニット5内のワイヤレス信号受信手段1に届かない可能性が考えられる。
When the
本実施の形態のセンサユニット9は、ワイヤレス信号送信手段6を回動部21に搭載し、複数回にわけて様々な方向に同一情報をワイヤレス送信することにより、単一のワイヤレス信号送信手段6のみであっても、最大360度方向にわたってセンサユニット9と室内ユニット5との間の通信の精度を向上させることが可能となる。
The
(実施の形態6)
図11は、本発明の第6の実施の形態における空気調和システムのセンサユニット9の構成を表す図である。
(Embodiment 6)
FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the
なお、センサユニット9の位置検知のタイミングチャートは、実施の形態1〜5と同様であるため記載を省略する。
Note that the timing chart for detecting the position of the
本実施の形態の空気調和システムは、ワイヤレス信号受信手段1と、第1の音波発生手段2および第2の音波発生手段3と、第1の制御手段4とを備えた室内ユニット5と、センサユニット9とから構成される。
The air conditioning system of the present embodiment includes an
センサユニット9は、回動部21と固定部22とから構成されており、固定部22には、電源(図示せず)と第2の制御手段8とが備えられ、回動部21には、温度センサ11とワイヤレス信号送信手段6と音波検出手段7とファンなどで構成される送風手段27とが備えられている。
The
図12に、本実施の形態の送風手段27駆動のタイミングチャートを示す。 FIG. 12 shows a timing chart for driving the air blowing means 27 of the present embodiment.
センサユニット9の第2の制御手段8は、所定の時間経過ta毎にあらかじめ設定された所定時間tbだけ、回動部21をモータ25によって左右に回転させながら、送風手段27を駆動して、扇風機の回動運転のような送風を行う。
The
以上の制御により、センサユニット9内に熱がこもってしまう可能性を大幅に低減することが可能となる。
By the above control, it is possible to greatly reduce the possibility that heat will be accumulated in the
また、使用者から離れた位置にセンサユニット9を配置し、送風手段27の風量を大きく設定することによって、室内の空気循環を促進し、室内の特に上下間の温度むらを低減することができるため、使用者にとって快適な空調環境を提供することが可能となる。
Further, by disposing the
(実施の形態7)
本発明の第7の実施の形態におけるセンサユニット9の構成を図13に示す。
(Embodiment 7)
FIG. 13 shows the configuration of the
なお、センサユニット9の位置検知に関するタイミングチャートは、実施の形態1〜6と同じであるため省略する。
Note that the timing chart relating to the position detection of the
図13に示すように、本実施の形態における空気調和システムのセンサユニット9は、室内ユニット5を操作するボタン等で構成される各種設定手段31と、液晶などで構成されて設定情報を表示する表示手段32とを備えており、空気調和システムのリモートコントローラの機能を有している。
As shown in FIG. 13, the
一般的にリモートコントローラには、室内ユニット5へ赤外線信号を送信するワイヤレス信号送信手段6を備えていることから、センサユニット9をリモートコントローラと兼用させることにより、ワイヤレス信号送信手段6を共用でき、センサユニット9とリモートコントローラを別々に設けるよりも、全体のシステムを安価に構成することが可能となる。
Generally, a remote controller is equipped with a wireless signal transmission means 6 for transmitting an infrared signal to the
さらに、リモートコントローラを兼用することにより、第2の制御装置8は、設定温度などの設定情報を室内ユニット5へワイヤレス送信する際に、送信する設定温度や風向などの設定情報を、認識していることから、センサユニット9は、室内ユニット5からセンサユニット9へのワイヤレス信号の通信手段を新たに必要とせずに、空気調和システムの設定温度情報を得ることができる。
Furthermore, by also using the remote controller, the
本実施の形態のセンサユニット9は、設定温度と周囲温度との差が大きい場合のみ、温度情報を室内ユニット5へ送信することによって、一定の時間毎に送信する場合と比較して、センサユニット9からのワイヤレス信号の送信回数を大幅に減らすことでできる。
The
したがって、センサユニット9の電源をコンセントからではなく、充電池などによって構成する場合において、1回の充電における動作寿命を大きく伸ばすことが可能となる。
Therefore, in the case where the power source of the
(実施の形態8)
図14は、本発明の第8の実施の形態における空気調和システムにおけるセンサユニット9の構成である。
(Embodiment 8)
FIG. 14 shows the configuration of the
なお、センサユニット9の位置検知のタイミングチャートは、実施の形態1〜7と同様であるため省略する。
Note that the timing chart for detecting the position of the
本実施の形態の空気調和システムは、ワイヤレス信号受信手段1と第1の音波発生手段2および第2の音波発生手段3と第1の制御手段4とを備えた室内ユニット5とワイヤレス信号送信手段6とマイクなどで構成される音波検出手段7、第2の制御装置8、温度センサ11と送風手段27とを備え、さらにリモコン設定手段31を備えてリモートコントローラをも兼用するセンサユニット9とから構成される。
The air conditioning system according to the present embodiment includes an
さらにセンサユニット9は、使用者がセンサユニット9をリモートコントローラとして使用する際に、ボタンなどで構成されるリモコン設定手段31を押されるタイミングで認識する設定温度や設定風量などの情報を記憶する設定情報記憶手段32を有している。
Further, the
センサユニット9の第2の制御手段8は、使用者が設定温度を変更した際に、設定温度の変更方向と、センサユニット9の周囲温度とから、使用者が冷房や暖房の効果を強めたいのか弱めたいのかという使用者の意図を判断する。
When the user changes the set temperature, the second control means 8 of the
図15に、本実施の形態における空気調和システムの、設定温度に対するセンサユニット9の送風手段27の風量制御のフローチャートを示す。
FIG. 15 shows a flowchart of the air volume control of the air blowing means 27 of the
センサユニット9内の第2の制御装置8は、新たに設定された設定温度と、設定情報記憶手段32に記憶していた以前の設定温度とを比較する。
The
比較の結果、使用者の意図が冷房や暖房の効果を強める方向の場合には、送風手段27の風量を大きく制御し、逆に弱めたい方向の場合には、送風手段27の風量を小さく制御する。 As a result of the comparison, when the user's intention is to increase the cooling or heating effect, the air volume of the blowing means 27 is controlled to be large, and conversely, when the user wants to weaken the air volume, the air volume of the blowing means 27 is controlled to be small. To do.
また図16に、本実施の形態における空気調和システムの、設定風量に対するセンサユニット9の送風手段27の風量制御のフローチャートを示す。
FIG. 16 shows a flowchart of the air volume control of the air blowing means 27 of the
第2の制御装置8は、使用者によってリモコン設定手段31が操作され、設定風量が変更された際に、新たに設定された設定風量と、設定情報記憶手段32に記憶していた以前の設定風量とを比較することで、風量がより強くなるように設定変更された場合にはセンサユニット9の送風手段27の風量を大きくし、逆に風量をより弱くなるように設定された場合には送風手段27の風量を小さく制御する。
When the remote
以上の構成と制御とによって、本発明の空気調和システムは、簡単な構成において、センサユニット9に備えられた送風手段27の風量コントロールが可能となり、使用者の意図を強調する方向に体感温度を変化させることができるため、使用者にとってより快適な空調環境を提供することが可能となる。
With the above-described configuration and control, the air conditioning system of the present invention can control the air volume of the air blowing means 27 provided in the
なお、本発明においては、複数の音波発生手段を室内ユニットに、音波検出手段をセンサユニットに設けたが、音波発生手段をセンサユニットに、音波検出手段を室内ユニットに設けた構成としてもなんら技術的に変わるものではない。 In the present invention, the plurality of sound wave generating means are provided in the indoor unit, and the sound wave detecting means is provided in the sensor unit. However, the present invention is not limited to the configuration in which the sound wave generating means is provided in the sensor unit and the sound wave detecting means is provided in the indoor unit. It does n’t change.
以上のように、本発明にかかる空気調和システムは、機器から離れた位置に置かれたセンサユニットの方向とセンサ情報を、簡易な構成により検出して機器の制御に用いることができるため、離れた位置にセンサを配置し、温湿度や、空気の汚れなどの情報と連携して、扇風機や、電気カーペットおよび石油ファンヒータなどの暖房機、空気清浄機などの電気機器を制御するシステムにも適用することができる。 As described above, the air conditioning system according to the present invention can detect the direction and sensor information of a sensor unit placed at a position away from the device with a simple configuration and use it for controlling the device. Sensors are also placed at different locations and linked to information such as temperature / humidity and air pollution to control electric devices such as electric fans, heaters such as electric carpets and oil fan heaters, and air purifiers. Can be applied.
1 ワイヤレス信号受信手段
2 第1の音波発生手段
3 第2の音波発生手段
4 第1の制御手段
5 室内ユニット
6 ワイヤレス信号送信手段
7 音波検出手段
8 第2の制御手段
9 センサユニット
10 吸い込み温度センサ
11 温度センサ
12 第1の超音波発生器
13 第2の超音波発生器
14 超音波センサ
15 第1の赤外線LED
16 第2の赤外線LED
17 第3の赤外線LED
21 回動部
22 固定部
23 回転軸
24 接続電線
25 モータ
26 コンセントプラグ
27 送風手段
31 リモコン設定手段
32 表示手段
33 設定情報記憶手段
42 吸い込み温度センサ
43 送風機
44 ファン
45 温度センサ
46 送風機
47 センサユニット
DESCRIPTION OF
16 Second infrared LED
17 Third infrared LED
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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