JP2014035178A - 空気調和機の室内機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気調和機の室内機100の制御装置60は、自動掃除モードにおいて(S1)、撮像装置50が撮像した映像に基づいて室内90に人が居ないと判断したとき(S2)、撮像装置50が撮像した映像に基づいて判断した静止立体物80に向けて所定の時間だけ送風させ(S4)、該送風が停止した後(S5)、自動走行掃除機70に掃除および移動をさせる動作指令を発する(S6)。
【選択図】図5
Description
したがって、静止物体の検知機能によって室内の障害物を認識し、動物体の検知機能によって自動走行掃除機の動きを検知することができるから、障害物の回避、既走行部の重複走行の原則的回避、過去の最適走行方法の基本的遵守といった掃除機用の走行アルゴリズムに従って、制御指令が決定され、走行停止、回転、速度の各指令が信号化され、自動走行掃除機に向けて信号が送信される。そして、この信号を受けた自動走行掃除機は、指令内容に基づき人体や障害物を避けながら効率よく室内の掃除を行うため、自動走行掃除機は作動、停止する機能のみを有しておればよく、カメラやセンサーが不要になり、構成が非常に簡素になっていた。
また、同様にして室内に居るユーザー(人)の位置を特定することができるから、空気調和機に対して、当該ユーザーに向けて(あるいは当該ユーザーを避けて)調和空気を吹き出すことが可能になっていた。
また、機器制御装置を天井に設置する必要があるため、設置工事が面倒であるだけでなく、天井から余計な物が突出することによって室内の美観が損なわれるという問題があった。
図1〜図6は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図1は室内機を示す正面図、図2は室内機を示す側面視の断面図、図3は室内機の一部(吹出口の周辺)を抜き出して示す斜視図、図4は室内機から動作信号を受信する自動走行掃除機を示す斜視図、図5は自動掃除における各工程を説明するフローチャート、図6の(a)は自動掃除における集中吹き出しの実施例を説明する平面図、図6の(b)は自動掃除における掃除範囲の実施例を説明する平面図である。なお、各図は模式的に描いたものであって、本発明は図示された形態に限定するものではない。
図1〜図3において、空気調和機の室内機(以下、「室内機」と称す)100は、上部に吸込口3および下部に吹出口7が形成された本体1と、本体1の前面を開閉自在に覆う前面パネル2と、吸込口3から室内空気を吸い込んで、吹出口7に至る風路6を形成する送風機5と、送風機5の上流側(吸込口3寄り)に設置された熱交換器4とを有している。
そして、本体1の前面で吹出口7の脇に、自動走行掃除機70(図4参照)に動作信号を送信する送信装置40と、室内の様子を撮像する撮像装置50とが設置されている。
なお、本発明は、送信装置40や撮像装置50の型式や設置位置を限定するものではなく、例えば、前面パネル2の中央部等に設置してもよい。さらに、室内機の運転状況を報知するための音声または映像による報知装置(図示しない)が設けられている。
熱交換器4は、冷凍サイクルを実行する構成部材の一部であって、前面パネル2に略平行な部分である熱交換前部分4aと、送風機5の前面寄り斜め上方の部分である熱交換上前部分4bと、送風機5の後面寄り斜め上方の部分である熱交換上後部分4cと、を具備している。そして、熱交換前部分4aの下方にはドレンパン8が配置され、ドレンパン8の上面8aが実際にドレンを受けるドレンパン面を形成し、ドレンパン8の下面8bが風路6の前面側を形成している。
風路の吹出口7に近い位置には、風向調整装置である、熱交換器4において調和された室内空気(以下、「調和空気」と称す)の水平方向(左右方向)の吹き出し方向を調整する左側左右風向板群10Lと右側左右風向板群10R(これらをまとめて又はそれぞれを「左右風向板10」と称している)と、風路6の末端である吹出口7には、調和空気の鉛直方向(上下方向)の吹き出し方向を調整する上下風向板9(前上下風向板9aおよび後上下風向板9bをまとめて「上下風向板9」と称している)とが設けられている。
なお、前記「左側」および「右側」とは、室内機100から室内を見たとき、すなわち、本体1の背面側から前面パネル2の方向を見たときに、左手に見えるものを「左側」、右手に見えるものを「右側」と、それぞれ称している。
右側左右風向板群10Rは、左右風向板10a、10b・・・10gによって構成され、ドレンパン8の下面8bに回動自在に設置され、それぞれに右側連結棒20Rが連結されている。また、左側左右風向板群10Lは、左右風向板10h、10i・・・10nによって構成され、それぞれに左側連結棒20Lが連結されている。
そして、右側左右風向板群10Rと右側連結棒20Rとはリンク機構を形成し、また、左側左右風向板群10Lと左側連結棒20Lとはリンク機構を形成し、右側連結棒20Rには右側駆動手段(図示しない)が、左側連結棒20Lには左側駆動手段30Lが、それぞれ連結されている。
したがって、右側連結棒20Rが右側駆動手段によって平行移動された際、左右風向板10a、10b・・・10gは互いに平行を維持しながら回動し、左側連結棒20Lが左側駆動手段30Lによって平行移動された際、左右風向板10h、10i・・・10nは互いに平行を維持しながら回動する。このため、調和空気を吹出口7の全幅に渡って同じ方向に吹き出したり、吹出口7の半幅毎で互いに離れる方向に吹き出したり、吹出口7の半幅毎で互いに衝突する方向に吹き出したりすることが可能になっている。
なお、本発明は、左右風向板10の形態を図示するものに限定するものではなく、左右風向板10の枚数は何れでもよく、また、左右風向板10を3以上の群に分け、それぞれの群を連結棒に回動自在に接合し、それぞれの連結棒を独立に平行移動させるようにしてもよい。
上下風向板9は水平方向(Y方向)に平行な回動中心を有し、本体1に回動自在に設置されている。前上下風向板9aの回動軸および後上下風向板9bの回動軸はそれぞれリンク機構または歯車機構によって連結され、共通の駆動モーターによって回動される。
なお、本発明は、上下風向板9の形態を図示するものに限定するものではなく、前上下風向板9aおよび後上下風向板9bをそれぞれ別個の駆動モーターによって回動してもよい。また、それぞれを左右方向の中央で分割して合計4枚にし、それぞれが別個に独立して回動するようにしてもよい。
図4において、自動走行掃除機70は、扁平な函状の本体71と、室内機100から動作信号を受信する受信部72と、本体71の内部に収納された集塵部(図示しない)と、本体71の内部に収納された走行駆動部(図示しない)と、本体71の下面から突出した走行車輪73とを有している。
すなわち、室内機100から送信された動作信号を受信し、これに基づいて、集塵部の吸引力が制御(図示しない吸引用ファンの回転数が増減)され、走行方向および走行速度が変更(または維持)される。なお、本発明は、自動走行掃除機70の形式を図示する形態に限定するものではなく、本体71が扁平でなくてもよい。
室内機100には制御装置60が設置されている。制御装置60は、快適な空調環境を提供するために、冷凍サイクル、送風機5、左右風向板10および上下風向板9を制御する機能(以下「空調制御」と称す)に追加して、自動走行掃除機70を制御する機能(以下「掃除機制御」と称す)を有している。
制御装置60は、撮像装置50が撮影した映像に基づいて、室内に静止している静止体と室内を移動している移動体とを判別し、静止体については、その位置と大きさを判定する。
そして、制御装置60は、何れも静止体である室内の形状(壁の位置)と家具類(机、ソファー、本棚および箪笥等)の位置および大きさを記憶している。なお、以下の説明の便宜上、前記家具類を「静止立体物80」と称す。また、室内の所定位置に居続ける人(ユーザー)間は静止体であるものの、人の外形は僅かに変化したり、体型が平面や滑らかな曲面ではなかったりすることから、静止立体物であると誤認されることはない。
図5に示すフローチャートに基づいて、制御装置60の掃除機制御を説明する。
制御装置60は、「自動掃除モード」が設定されているか否かを判断する(S1)。
すなわち、ユーザーは、例えば、外出する際、リモコン(図示しない)操作によって自動掃除モードに設定することができる。あるいは、前回、自動掃除を実施してから所定の期間(例えば、24時間)が経過した時点で、自動掃除モードが自動的に設定される。
そして、自動掃除モードが設定されているとき、制御装置60は、撮像装置50が撮影した映像に基づいて、室内90に人(ユーザー)が居るのか居ないのかを判断する(S2)。
室内90に人が居るとき、自動走行掃除機70を運転しないから、自動走行掃除機70に向けて動作信号を送ることはない(S11)。そして、空調運転を実行中は、それを継続し、空調運転を停止しているときは、停止を継続する(S12)。
一方、室内90に人が居ないときは(例えば、外出した後)、自動走行掃除機70を制御して室内を清掃する。このとき、空調運転を実行中であるとき(S3)は、空調運転(冷凍サイクル)を停止する(S13)。
また、静止立体物80が複数ある場合は、1つづつ順番に前記吹き出し(間欠的な吹き出し)を実施する。
自動掃除中、自動走行掃除機70は移動しながら、床面の掃除をするものであるが、自動走行掃除機70は撮像装置50の視界から消えた場合でも、制御装置60によって実質的に追跡されている。
すなわち、制御装置60は室内の壁面の位置や静止立体物80の位置および大きさを記憶しているから、例えば、自動走行掃除機70が静止立体物80の下方や撮像装置50の死角に侵入して、撮像装置50の視界から消えた場合であっても、自動走行掃除機70の移動方向と移動速度から、自動走行掃除機70の位置を演算によって推定している。よって、撮像装置50の視界から消えた場合でも、自動走行掃除機70を壁面に衝突しないように停止して逆走させたり、壁面に沿って走行させたりすることができる。そして、再び、撮像装置50の視界に表れたところで、実際の映像から判断した位置を、正しい位置として、その後の制御に用いる。
そして、塵埃の多い範囲(例えば、静止立体物に近い範囲や、人が居る頻度の高い範囲(生活ゾーンに相当する))については、自動走行掃除機70の移動速度を遅くしたり、清掃範囲の重なり量(往路における清掃範囲と復路における清掃範囲との重なり幅)を広くしたり、塵埃の吸引速度を高めたり、することが好ましい(これらをまとめて「掃除を強力にする(させる)」と称する)。
さらに、室内の移動が終了したところで、自動走行掃除機70は、当該掃除動作の終了位置において、または所定の待機位置に移動して、一連の自動掃除が完了したところで(S7)、制御は終了する。
室内機100は、制御装置60が空調制御と共に掃除機制御をするから、掃除機制御のための機器制御装置(カメラや送信手段等を具備する)を、別途設置する必要がないため、自動走行掃除機70を安価に制御することができる。また、余計な物(掃除機制御のための専用の機器制御装置)を天井に設置する必要がないから、室内の美観を保つことができる。
また、室内90に人が居ないと判断したときに、自動走行掃除機70を移動させるから、人との干渉がなく、移動のためのアルゴリズムが簡素になる。
また、清掃を開示する前に、静止立体物に向けて室内空気を集中的に吹き付けるから、静止立体物の上に堆積した塵埃を床面に落とすことができる。すなわち、床面以外の位置に堆積した塵埃を除去することが可能になるから、室内の掃除が徹底されることになる。
さらに、静止立体物80の上に堆積した塵埃が落下すると思われる地点(例えば、静止立体物80に近い範囲、静止立体物80の風下になる範囲)、あるいは、人の居る頻度が高い範囲(所謂「生活ゾーン」に相当する範囲)については、これを除く範囲に比べ、掃除を強力にするから、塵埃の除去が促進され、室内の掃除がさらに徹底される。
なお、以上は、静止立体物80に向けて室内空気を集中的に吹き付けた後、自動掃除を実行しているが、静止立体物80に向けての室内空気の集中的な吹き付けを中止して、自動掃除のみを実行するようにしてもよい。
また、以上は、室内に人が居ない場合に、自動掃除を実行しているが、室内に人が居る場合に、自動掃除を実行してもよい。このとき、当該人と干渉(接触)しない範囲に限って移動したり、当該人に近い範囲においてあるいは室内の全域において静音運転(室内空気の吸引速度を低くする)をしたりするようにしてもよい。
図6の(a)において、室内90に面した一方の壁面(背面)91に室内機100が設置されている。そして、左側の壁面92に沿ってサイドボード81およびテレビ台83(テレビ82が載置されている)が設置され、室内90の略中央にテーブル84と、ソファー85が配置されている。説明を簡素にするため、壁面91に対向する壁面(正面)93に近い範囲には、静止立体物を配置していない。
室内機100からは、まず、室内機100に最も近いサイドボード81の上面に向けて室内空気(調和されていない)W81が集中的に吹き出される。このとき、室内空気W81は、所定の時間(例えば、1分間)の吹き出し停止を挟んで、所定時間(例えば、1分間)の吹き出しを複数回(例えば、3回)行うものである。
そして、同様に順次、テレビ台83、テーブル84およびソファー85に向けて、室内空気W83、W84、W85が集中的に吹き出される。
なお、吹き出された室内空気は所定の束になって、周囲と混ざり合いながら流れるため、それなりの広がりを有するから、厳密には、例えば、サイドボード81等の上面に集中して衝突するものではない。
すなわち、自動走行掃除機70は、床面95にある塵埃を吸引しながら、定位置(待機位置または収納位置に相当する)から壁面92と平行に室内機100に向かって移動(以下「前進」と称す)を開始し、所定の距離を移動したところで、壁面91に平行に移動(以下「横行」と称す)し、さらに壁面92と平行に室内機100に向かって(前進)または室内機100から離れる方向に向かって移動する(以下「後退」と称す)。
すなわち、サイドボード81およびテレビ台83に近い塵埃落下範囲96と、テーブル84およびソファー85に近い塵埃落下範囲97とにおいて、自動走行掃除機70は吸引を強力にしたり、横行の際の距離を狭くして、前進の際の掃除範囲と後退の際の清掃範囲との重なり量を大きくしたり、前進および後退の際の移動速度を低くしたりしている。
さらに、壁面91と壁面94との隅部に近い範囲(以下「非生活ゾーン」と称す)98は、人が立ち入る頻度が低い(所謂「生活ゾーン」でない)ため、自動走行掃除機70は非生活ゾーン98の自動掃除を実施していない。
なお、以上は床面95の範囲に応じて、自動掃除の要領を変更しているが、本発明はこれに限定するものではなく、室内90の床面95の全域(但し、自動走行掃除機70が侵入不能なサイドボード81等の範囲を除く)を同じ自動掃除要領で掃除するようにしてもよい。
図7は、本発明の実施の形態2に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、集中吹き出しを示す側面図である。なお、実施の形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
なお、室内機200の上面に堆積した塵埃を吹き飛ばした後の、自動掃除の要領は、実施の形態1に示す室内機100に同じである。
また、静止立体物80への集中吹き出しと天井99への集中吹き出しの順番(先後)は限定するものではなく、静止立体物80が複数の場合、天井99への集中吹き出しを実行した後、静止立体物80への集中吹き出しを開始してもよいし、全ての静止立体物80への集中吹き出しが完了した後、天井99への集中吹き出しを実行してもよいし、一部の静止立体物80への集中吹き出しを実行してから、天井99への集中吹き出しを実行し、その後、残りの静止立体物80への集中吹き出しを実行してもよい。
図8は、本発明の実施の形態3に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、自動掃除における各工程を説明するフローチャートである。なお、実施の形態1と同じ工程については同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図8に示す制御を実行する空気調和機の室内機(図示しない)は、実施の形態1に示す室内機100と同様の機器を有し、自動掃除を実行する要領が相違している。すなわち、実施の形態1では、主に、ユーザーの外出時を念頭にして、静止立体物80に向けての一連の集中吹き出しや、自動走行掃除機の移動を、連続して実行している。これに対し、実施の形態3の室内機では、一方の静止立体物80(例えば、サイドボード81(図6の(a)参照))に向けての集中吹き出しを実施し(S4)、他方の静止立体物80(例えば、テレビ台83(図6の(a)参照))に向けての集中吹き出しに移行する際、全ての静止立体物80に向けての室内空気の集中吹き出しが完了しているか(S16)、および室内90に人が居るか否かを確認する(S14)。
このように、実施の形態3の室内機では、静止立体物80に向けての集中吹き出しの途中で、室内にユーザー(人)が戻って来た場合に、静止立体物80に向けての集中吹き出しが中断するから、ユーザーが望まない空調環境や、静止立体物80から落下する塵埃に晒されることがない。
なお、自動掃除を中断したとき、自動走行掃除機70は自動掃除を中断した際の位置に、そのまま停止したまま(待機したまま)であってもよいし、所定の定位置(待機位置または収納位置に相当する)にまで戻ってもよい。そして、かかる定位置に戻る場合には、制御装置60は、室内におけるユーザー(人)の位置を判断しているから、当該ユーザーと干渉しない径路を選定して、自動走行掃除機70を移動させるようにする。
図9は、本発明の実施の形態4に係る空気調和機の室内機を説明する正面図である。なお、実施の形態1と同じ部分については同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図9において、空気調和機の室内機(以下「室内機」と称す)400は、実施の形態1に示す室内機100に、赤外線センサー51を追加して設け、制御装置60が、撮像装置50が撮像した映像と共に、赤外線センサー51が検知した温度情報に基づいて自動走行掃除機70に向けて動作信号を送信するものである。
したがって、室内機400は、実施の形態1に示す室内機100において、静止立体物80に向けての集中吹き出しを実行しないで、自動走行掃除機70に自動掃除を実行させる際の判断に、ユーザーの状態(リラックス状態)を勘案するものに相当している。
また、室内機400は、実施の形態3に示す室内機において、自動走行掃除機70に自動掃除を実行させる際の直前の「室内90に人が居るか否か(S17、図8参照)」の判断に代えて、「算定した活性量が所定の値よりも少ないか否か」を採用したものに相当している。
Claims (13)
- 吸込口および吹出口がそれぞれ形成され、室内の壁面に設置される本体と、
前記吸込口から室内空気を吸い込んで、前記吹出口に至る風路を形成する送風機と、
前記風路に設置され、冷凍サイクルの一部を実行する熱交換器と、
前記吹出口に設置され、前記熱交換器において調和空気の吹き出し方向を調整する風向調整装置と、
前記室内を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した映像に基づいて、前記送風機、前記冷凍サイクル及び前記風向調整装置を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、自動走行掃除機を制御する自動掃除モードを有し、該自動掃除モードにおいて、前記撮像装置が撮像した映像に基づいて自動走行掃除機を制御することを特徴とする空気調和機の室内機。 - 前記制御装置は、前記自動掃除モードにおいて前記自動走行掃除機を制御する際、前記送風機、前記冷凍サイクル及び前記風向調整装置の何れかを制御すると共に、前記自動走行掃除機に掃除および移動をさせる動作指令を発することを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。
- 前記制御装置は、前記撮像装置が撮像した映像に基づいて室内に人が居ないと判断したとき、前記送風機を運転すると共に、前記風向調整装置を制御して、前記撮像装置が撮像した映像に基づいて判断した静止立体物に向けて所定の時間だけ室内空気を送風させ、該送風が停止した後、前記自動走行掃除機に掃除および移動をさせる動作指令を発することを特徴とする請求項2記載の空気調和機の室内機。
- 前記制御装置は、前記静止立体物に向けて室内空気を送風させる際、前記冷凍サイクルを停止することを特徴とする請求項3記載の空気調和機の室内機。
- 前記制御装置は、前記静止立体物に向けて室内空気を送風させる際、室内空気を間欠的に複数回繰り返し送風させることを特徴とする請求項3または4記載の空気調和機の室内機。
- 前記制御装置は、前記静止立体物に近い範囲の掃除を、該近い範囲を除く範囲の掃除に比べて強力にさせる動作指令を発することを特徴とする請求項3乃至5の何れか一項に記載の空気調和機の室内機。
- 前記送風機は、前記吸込口から前記吹出口に至る風路を形成すると共に、前記吹出口から前記吸込口に至る反対風路を形成することができ、
前記制御装置は、前記静止立体物に向けて室内空気を送風させる際、前記静止立体物に向けての送風の前、間または後に、前記反対風路を経由した室内空気を前記室内に面した天井に向けて送風させることを特徴とする請求項3乃至6の何れか一項に記載の空気調和機の室内機。 - 前記制御装置は、自動掃除モードにおいて、前記撮像装置が撮像した映像に基づいて室内に人が居ないと判断して、前記静止立体物に向けて送風させている際、室内に人が入ってきたと判断した場合、前記静止立体物に向けての送風を中止し、再度、室内に人が居ないと判断した後、前記静止立体物に向けての送風を続行し、
該送風が停止した後、室内に人が居ないと判断して、前記自動走行掃除機に掃除および移動をさせる動作指令を発した際、室内に人が入ってきたと判断した場合、前記自動走行掃除機に掃除および移動を中止させる中止指令を発し、再度、室内に人が居ないと判断した後、前記自動走行掃除機に掃除および移動をさせる動作指令を発することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の空気調和機の室内機。 - 前記制御装置は、前記撮像装置が撮像した複数の映像を解析して、人が居る頻度の高い範囲を特定し、
前記人が居る頻度の高い範囲の掃除を、該人が居る頻度の高い範囲を除く範囲の掃除に比べて強力にさせる動作指令を発することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の空気調和機の室内機。 - 吸込口および吹出口がそれぞれ形成され、室内の壁面に設置される本体と、
前記吸込口から室内空気を吸い込んで、前記吹出口に至る風路を形成する送風機と、
前記風路に設置され、冷凍サイクルの一部を実行する熱交換器と、
前記室内を撮像する撮像装置と、
前記室内からの赤外線を検知する赤外線センサーと、
前記撮像装置が撮像した映像および前記赤外線センサーが検知した温度情報の一方または両方に基づいて、前記送風機および前記冷凍サイクルと自動走行掃除機とを制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、自動掃除モードにおいて、前記赤外線センサーが検知した温度情報に基づいて、前記室内に居る人の活性量を算定し、該算定して活性量が所定の基準活性量以下の場合、前記自動走行掃除機に停止指令を発し、前記算定して活性量が所定の基準活性量超えの場合、前記自動走行掃除機に動作指令を発することを特徴とする空気調和機の室内機。 - 前記自動掃除モードは、前記冷凍サイクルの運転時間を積算した積算運転時間が、所定の基準積算運転時間に達する度に設定されることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の空気調和機の室内機。
- 前記自動掃除モードは、ユーザーによって設定されることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の空気調和機の室内機。
- 前記自動走行掃除機は、前記制御装置からの動作指令に基づいて、塵埃を補足するための塵埃補足手段および自動走行するための走行手段と、を具備することを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の空気調和機の室内機。
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