JP2019027773A - Air Conditioning System - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、空気調和システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system.
従来、空気調和システムとしては、生体情報を検出するドップラーセンサを内蔵する室内ユニットを備えたものがある(例えば、国際公開第2016/181546号(特許文献1)参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioning system includes an indoor unit including a Doppler sensor that detects biological information (see, for example, International Publication No. 2016/181546 (Patent Document 1)).
上記空気調和システムでは、2つのドップラーセンサを室内ユニット内に備えて、各ドップラーセンサの検出された信号を用いて、ファンやルーバーの振動に起因するノイズ成分をキャンセルしている。 In the air conditioning system, two Doppler sensors are provided in an indoor unit, and noise components caused by vibrations of fans and louvers are canceled using signals detected by the Doppler sensors.
しかしながら、上記従来の空気調和システムでは、2つのドップラーセンサを用いたり、ノイズ成分をキャンセルするための演算や処理を行う回路を設けたりする必要があるため、構成が複雑になってコストが高くなるという問題がある。 However, in the above conventional air conditioning system, it is necessary to use two Doppler sensors or to provide a circuit for performing computation and processing for canceling noise components, so that the configuration becomes complicated and the cost increases. There is a problem.
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で、室内ユニットにレーダーを内蔵した場合に比べてレーダーの検知精度を向上できる空気調和システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an air conditioning system that can improve radar detection accuracy with a simple configuration as compared with a case where a radar is built in an indoor unit.
この発明の一態様に係る空気調和システムは、
室内ユニットと、
上記室内ユニットと別体のセンサユニットと、
を備え、
上記センサユニットは、
生体情報を検出するレーダーと、
上記レーダーにより検出された上記生体情報に基づいて、上記室内ユニットの運転を制御する制御信号を上記室内ユニットに送信する送信部と
を有することを特徴とする。
An air conditioning system according to an aspect of the present invention includes:
An indoor unit,
A sensor unit separate from the indoor unit;
With
The sensor unit
A radar that detects biological information;
And a transmission unit that transmits a control signal for controlling the operation of the indoor unit to the indoor unit based on the biological information detected by the radar.
ここで、レーダーにより検出される生体情報として、人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報がある。 Here, biological information detected by the radar includes biological information such as a heartbeat, respiration, and body movement of the human body.
上記構成によれば、レーダーが搭載されたセンサユニットを室内ユニットとは別体とすることにより、室内ユニットの送風ファンの回転やルーバー動作による振動の影響をレーダーが受けないので、室内ユニットにレーダーを内蔵した場合に比べてレーダーの検知精度を向上できる。この室内ユニットと別体のセンサユニットに搭載されたレーダーで検出された正確な生体情報に基づいて、室内ユニットの運転を制御する制御信号を送信部から室内ユニットに送信して室内ユニットの運転を制御することにより、最適な空調制御が可能になる。さらに、センサユニットは、室内ユニットとは別体であるので、設置の自由度が広がり、検出範囲が比較的狭いレーダーの検出方向を最適な方向に向けてセンサユニットを設置することができる。 According to the above configuration, since the sensor unit on which the radar is mounted is separated from the indoor unit, the radar is not influenced by the rotation of the blower fan of the indoor unit or the vibration caused by the louver operation. Radar detection accuracy can be improved compared to the case with built-in. Based on accurate biological information detected by a radar mounted on the sensor unit separate from the indoor unit, a control signal for controlling the operation of the indoor unit is transmitted from the transmission unit to the indoor unit to operate the indoor unit. By controlling, optimal air-conditioning control becomes possible. Furthermore, since the sensor unit is separate from the indoor unit, the degree of freedom of installation is widened, and the sensor unit can be installed with the detection direction of the radar having a relatively narrow detection range directed to the optimum direction.
また、一実施形態の空気調和システムでは、
上記室内ユニットと上記センサユニットは、配線を介して接続され、
上記室内ユニットの室内制御部と上記センサユニットのユニット制御部は、上記配線を介して互いに通信を行う。
In the air conditioning system of one embodiment,
The indoor unit and the sensor unit are connected via wiring,
The indoor control unit of the indoor unit and the unit control unit of the sensor unit communicate with each other via the wiring.
上記実施形態によれば、室内ユニットとセンサユニットが配線を介して接続され、その室内ユニットの室内制御部とセンサユニットのユニット制御部が配線を介して互いに通信を行うので、無線通信などに比べて応答性が向上すると共に、設置時に配線を接続するだけでよいので、無線通信の接続設定などの煩わしさがない。 According to the above embodiment, the indoor unit and the sensor unit are connected via the wiring, and the indoor control unit of the indoor unit and the unit control unit of the sensor unit communicate with each other via the wiring. In addition, the responsiveness is improved, and it is only necessary to connect the wiring at the time of installation, so that there is no troublesome connection setting for wireless communication.
また、一実施形態の空気調和システムでは、
上記センサユニットは、上記室内ユニットから上記配線に含まれる電源線を介して給電される。
In the air conditioning system of one embodiment,
The sensor unit is supplied with power from the indoor unit via a power line included in the wiring.
上記実施形態によれば、室内ユニットから配線に含まれる電源線を介してセンサユニットに給電することによって、センサユニット用に電源コンセントを用意する必要がなくなる。 According to the above embodiment, it is not necessary to prepare a power outlet for the sensor unit by supplying power from the indoor unit to the sensor unit via the power line included in the wiring.
また、一実施形態の空気調和システムでは、
上記センサユニットは、上記レーダーにより検出される物理量と異なる物理量を検出するセンサを備える。
In the air conditioning system of one embodiment,
The sensor unit includes a sensor that detects a physical quantity different from the physical quantity detected by the radar.
上記実施形態によれば、レーダーにより検出される物理量(例えば人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報)と異なる物理量を検出するセンサ(例えば画像センサや赤外線センサなど)を備えることによって、各センサが得意でないところを互いに補うことで室内の状況を正確に判断することが可能になる。 According to the above embodiment, each sensor is provided with a sensor (for example, an image sensor, an infrared sensor, or the like) that detects a physical quantity that is different from a physical quantity (for example, biological information such as a human heartbeat, breathing, and body movement) detected by a radar. It is possible to accurately determine the indoor situation by supplementing each other where the sensor is not good.
また、一実施形態の空気調和システムでは、
上記センサユニットは、上記レーダーの検出範囲を変更可能な機構を有する。
In the air conditioning system of one embodiment,
The sensor unit has a mechanism capable of changing the detection range of the radar.
上記実施形態によれば、レーダーの検出範囲を変更可能な機構、例えばレーダーの搭載部分を回動可能に支持する自在継手などを、センサユニットが有することによって、レーダーの検出方向をより最適な方向に向けることができる。 According to the above embodiment, the sensor unit has a mechanism that can change the radar detection range, for example, a universal joint that rotatably supports the radar mounting portion, so that the radar detection direction is more optimal. Can be directed to.
以上より明らかなように、この発明によれば、レーダーが搭載されたセンサユニットを室内ユニットとは別体とすることによって、室内ユニットにレーダーを内蔵した場合に比べてレーダーの検知精度を向上できる空気調和システムを実現することができる。 As is apparent from the above, according to the present invention, the detection unit of the radar is separated from the indoor unit, so that the radar detection accuracy can be improved as compared with the case where the radar is built in the indoor unit. An air conditioning system can be realized.
以下、この発明の空気調和システムを図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, an air conditioning system of the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
〔第1実施形態〕
図1はこの発明の第1実施形態の空気調和システムの外観図を示している。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an external view of an air conditioning system according to a first embodiment of the present invention.
この第1実施形態の空気調和システムは、図1に示すように、室内ユニット100と、室内ユニット100と別体のセンサユニット200を備えている。この室内ユニット100は、図示しない室外ユニットと接続されており、室内ユニット100と室外ユニットで空気調和機を構成している。
As shown in FIG. 1, the air conditioning system of the first embodiment includes an
また、室内ユニット100は、室内の壁面1の上側に設置され、同じ壁面1に設けられたコンセント2に電源ケーブル10を介して接続されている。
The
また、センサユニット200は、壁面1の室内ユニット100よりも下側に設置されている。このセンサユニット200は、室内ユニット100とケーブル20を介して接続されている。ケーブル20は、配線の一例である。
The
図2は上記空気調和システムのブロック図を示している。図2において、図1と同一の構成部には同一参照番号を付している。 FIG. 2 shows a block diagram of the air conditioning system. In FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
図2に示すように、室内ユニット100は、電源部101と、送風ファン(図示せず)などを制御する室内制御部102とを有する。
As shown in FIG. 2, the
また、センサユニット200は、レーダーの一例としてのドップラーセンサ201と、ドップラーセンサ201を制御するユニット制御部202とを有する。このユニット制御部202は、ドップラーセンサ201により検出された生体情報に基づいて、室内ユニット100の運転を制御する制御信号を送信する送信部の一例である。
The
上記ドップラーセンサ201は、FM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式のドップラーレーダーを用いている。
The Doppler
上記ドップラーセンサ201から周波数変調されたマイクロ波(またはミリ波)を人体に出射し、人体とドップラーセンサ201との距離が変化すると、ドップラー効果によって人体で反射した反射波が変化する。この人体からの反射波をドップラーセンサ201で受信して、受信した反射波の信号をユニット制御部202で処理することにより、人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報を検知する。
When a frequency-modulated microwave (or millimeter wave) is emitted from the
室内ユニット100とセンサユニット200を接続するケーブル20は、信号線20aと電源線20bを有する。ユニット制御部202は、室内制御部102と信号線20aを介して接続されている。また、センサユニット200は、室内ユニット100の電源部101から電源線20bを介して給電される。
The
図3はセンサユニット200の斜視図を示している。
FIG. 3 shows a perspective view of the
センサユニット200は、図3に示すように、ユニット本体210と、ユニット本体210を支持する固定支柱220と、固定支柱220の下端が固定された円錐台形状の据付部230とを有する。
As shown in FIG. 3, the
ユニット本体210は、円錐形状のケーシング211と、ケーシング211の前面を覆うカバー部材212とを有する。
The unit
また、図4は円錐形状のケーシング211を外した状態のセンサユニット200の斜視図を示している。図4において、図3と同一の構成部には同一参照番号を付している。
FIG. 4 is a perspective view of the
図4に示すように、固定支柱220の上端にハーネス内蔵の自在継手221を設けている。この自在継手221は、図示しない取り付け金具を用いてケーシング211に固定されている。上記自在継手221は、ドップラーセンサ201の検出範囲を変更可能な機構の一例である。
As shown in FIG. 4, a
また、図5は上記センサユニット200の分解斜視図を示している。図5において、図3,図4と同一の構成部には同一参照番号を付している。
FIG. 5 is an exploded perspective view of the
図5に示すように、カバー部材212の裏面側に立設された4つのスタッド213(図5では1つのみ示す)を介して、ドップラーセンサ201が実装されたセンサ実装基板214をカバー部材212に固定している。また、図示しない取り付け金具にユニット制御基板215を固定している。このユニット制御基板215は、ユニット制御部202(図2に示す)を有する。センサ実装基板214とユニット制御基板215とを配線(図示せず)を介して接続している。
As shown in FIG. 5, the
また、ユニット制御基板215の前面かつ上側に押ボタンスイッチ218と導光体217を実装している。この導光体217は、ユニット制御基板215の前面に実装されたLEDから出射された光を外部に導く。
Further, a
また、据付部230は、底部が開口する円錐台形状の底カバー203aと、その底カバー203aを覆う底板203bとを有する。この据付部230を介して固定支柱220内にケーブル20(図1に示す)が挿通され、自在継手221を介してケーブル20の先端がユニット制御基板215に接続されている。
Moreover, the
上記構成の空気調和システムによれば、ドップラーセンサ201が搭載されたセンサユニット200を室内ユニット100とは別体としているので、室内ユニット100の送風ファン(図示せず)の回転やルーバー(図示せず)の動作による振動の影響をドップラーセンサ201が受けないので、室内ユニット100にドップラーセンサを内蔵した場合に比べてドップラーセンサ201の検知精度を向上できる。
According to the air conditioning system having the above-described configuration, the
また、上記室内ユニット100と別体のセンサユニット200に搭載されたドップラーセンサ201で検出された正確な生体情報に基づいて、ユニット制御部202(送信部)から制御信号を送信して室内ユニット100の運転を制御することにより、最適な空調制御が可能になる。
Further, based on accurate biological information detected by the
さらに、センサユニット200は、室内ユニット100とは別体であるので、設置の自由度が広がり、検出範囲が比較的狭いドップラーセンサ201の検出方向を最適な方向に向けてセンサユニット200を設置することができる。
Furthermore, since the
また、上記室内ユニット100とセンサユニット200がケーブル20(配線)を介して接続され、その室内ユニット100の室内制御部102とセンサユニット200のユニット制御部202が、ケーブル20(配線)に含まれる信号線20aを介して互いに通信を行うので、無線通信などに比べて応答性が向上すると共に、設置時にケーブル20を接続するだけでよいので、無線通信の接続設定などの煩わしさがない。
The
また、上記室内ユニット100からケーブル20(配線)に含まれる電源線20bを介してセンサユニット200に給電することによって、センサユニット200用に電源コンセントを用意する必要がなくなる。
Further, by supplying power from the
また、上記センサユニット200のドップラーセンサ201の搭載部分であるユニット本体210を自在継手221により回動可能に支持することによって、ドップラーセンサ201の検出方向をより最適な方向に向けることができる。
Further, by supporting the unit
上記第1実施形態では、レーダーの一例としてFM−CW方式のドップラーセンサ201を用いたが、レーダーはこれに限らず、パルスレーダー、CW(Continuous Wave;接続波)レーダー、FM−CWレーダー、FM−CW方式を除く他のドップラーレーダーなどを用いてもよい。
In the first embodiment, the FM-CW
〔第2実施形態〕
図6はこの発明の第2実施形態の空気調和システムのブロック図を示している。この第2実施形態の空気調和システムのセンサユニット300は、画像センサ203を除いて第1実施形態のセンサユニット200と同一の構成をしており、同一の構成部には同一参照番号を付している。
[Second Embodiment]
FIG. 6 shows a block diagram of an air conditioning system according to a second embodiment of the present invention. The
図6に示すように、室内ユニット100は、電源部101と、送風ファン(図示せず)などを制御する室内制御部102とを有する。
As shown in FIG. 6, the
また、センサユニット300は、ドップラーセンサ201と、ユニット制御部202と、画像センサ203とを有する。ユニット制御部202は、ドップラーセンサ201と画像センサ203を制御する。
The
室内ユニット100とセンサユニット300を接続するケーブル20は、信号線20aと電源線20bを有する。ユニット制御部202は、室内制御部102と信号線20aを介して接続されている。また、センサユニット300は、室内ユニット100の電源部101から電源線20bを介して給電される。
The
上記構成の空気調和システムによれば、ドップラーセンサ201により検出される物理量(人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報)と異なる物理量を検出する画像センサ203を備えることによって、各センサが得意でないところを互いに補うことで室内の状況を正確に判断することが可能になる。
According to the air conditioning system having the above-described configuration, each sensor is good at including the
画像センサ203は、ドップラーセンサ201と異なり、撮像した画像に基づいて、室内にいる人数を検知したり、顔認識などにより個人を特定したりできる。
Unlike the
しかしながら、画像センサ203は、暗闇では検知能力が低下(または検知不能)したり、遮蔽物があると検知できなくなったりする。これに対して、ドップラーセンサ201を用いることによって、暗闇でも人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報を検知でき、遮蔽物があっても、マイクロ波(またはミリ波)が透過する材質の遮蔽物であれば検知可能である。
However, the detection capability of the
〔第3実施形態〕
この発明の第3実施形態の空気調和システムは、焦電センサを除いて第1実施形態のセンサユニット200と同一の構成をしており、同一の構成部には同一参照番号を付している。
[Third Embodiment]
The air conditioning system of the third embodiment of the present invention has the same configuration as the
上記第3実施形態の空気調和システムは、ドップラーセンサ201により検出される物理量(人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報)と異なる物理量を検出する画像センサ203および焦電センサ(図示せず)を備えることによって、各センサが得意でないところを互いに補うことで室内の状況を正確に判断することが可能になる。
The air conditioning system of the third embodiment includes an
赤外線センサの一例である焦電センサは、ドップラーセンサ201や画像センサ203に比べて広い範囲の赤外線の変化を検知できる。
A pyroelectric sensor, which is an example of an infrared sensor, can detect changes in infrared rays in a wider range than the
上記第1〜第3実施形態では、室内ユニット100とセンサユニット200がケーブル20により接続された空気調和システムについて説明したが、室内ユニットとセンサユニットが無線接続された空気調和システムにこの発明を適用してもよい。
In the first to third embodiments, the air conditioning system in which the
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第1〜第3実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第1〜第3実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。 Although specific embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the first to third embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, what combined suitably the content described in the said 1st-3rd embodiment is good also as one Embodiment of this invention.
1…壁面
2…コンセント
10…電源ケーブル
20…ケーブル
20a…信号線
20b…電源線
100…室内ユニット
101…電源部
102…室内制御部
200,300…センサユニット
201…ドップラーセンサ(レーダー)
202…ユニット制御部
203…画像センサ
210…ユニット本体
211…ケーシング
212…カバー部材
213…スタッド
214…センサ実装基板
215…ユニット制御基板
217…導光体
218…押ボタンスイッチ
220…固定支柱
221…自在継手
230…据付部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記室内ユニット(100)と別体のセンサユニット(200,300)と、
を備え、
上記センサユニット(200,300)は、
生体情報を検出するレーダー(201)と、
上記レーダー(201)により検出された上記生体情報に基づいて、上記室内ユニット(100)の運転を制御する制御信号を上記室内ユニット(100)に送信する送信部と
を有することを特徴とする空気調和システム。 Indoor unit (100),
A sensor unit (200, 300) separate from the indoor unit (100);
With
The sensor unit (200, 300)
A radar (201) for detecting biological information;
An air unit comprising: a transmission unit configured to transmit a control signal for controlling the operation of the indoor unit (100) to the indoor unit (100) based on the biological information detected by the radar (201). Harmony system.
上記室内ユニット(100)と上記センサユニット(200,300)は、配線(20)を介して接続され、
上記室内ユニット(100)の室内制御部(102)と上記センサユニット(200,300)のユニット制御部(202)は、上記配線(20)を介して互いに通信を行うことを特徴とする空気調和システム。 The air conditioning system according to claim 1,
The indoor unit (100) and the sensor unit (200, 300) are connected via a wiring (20).
The indoor control unit (102) of the indoor unit (100) and the unit control unit (202) of the sensor unit (200, 300) communicate with each other via the wiring (20). system.
上記センサユニット(200,300)は、上記室内ユニット(100)から上記配線(20)に含まれる電源線(20b)を介して給電されることを特徴とする空気調和システム。 The air conditioning system according to claim 2,
The air conditioning system, wherein the sensor unit (200, 300) is supplied with power from the indoor unit (100) via a power line (20b) included in the wiring (20).
上記センサユニット(300)は、上記レーダー(201)により検出される物理量と異なる物理量を検出するセンサ(203)を備えることを特徴とする空気調和システム。 In the air conditioning system according to any one of claims 1 to 3,
The air conditioning system, wherein the sensor unit (300) includes a sensor (203) that detects a physical quantity different from the physical quantity detected by the radar (201).
上記センサユニット(200,300)は、上記レーダー(201)の検出範囲を変更可能な機構(221)を有することを特徴とする空気調和システム。 In the air conditioning system according to any one of claims 1 to 4,
The air conditioning system, wherein the sensor unit (200, 300) includes a mechanism (221) capable of changing a detection range of the radar (201).
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