JP2517998B2 - 対人追従装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば工場等の建造物の中で局所的に冷
房を行なうスポットクーラにおいて、冷風の吹出方向を
変更制御するために使用される対人追従装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、例えばスポットクーラによる局所冷房において
は、固定された冷風ダクトの首振りによる冷房や、実公
昭56−9155号公報にて開示されているように、冷風を吹
出す開口部の方向を二次元的に変化させ間欠的な冷風に
よる冷房等が行なわれていた。

しかし、固定された冷風ダクトの場合、作業者が移動
しない定位置作業においては有効であるが、移動作業に
おいては作業者が動き回って冷房範囲から外れると作業
者に常に冷風が当たらず、又、実公昭56−9155号公報に
示す方式では人の位置とは無関係に冷風が吹出されて作
業者に常に冷風が当たらず、特に暑さの厳しい環境下に
ある作業場においては、冷房感が不足する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の点は、人の位置を検出する対人追従装置を用い
て風向を制御すればよいが、従来はこの種の装置に適用
し得る対人追従装置はなかった。

この発明の目的は、人の中心を推定することにより細
やかな対人追従が可能で、風向制御などに容易に適用し
得る対人追従装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成すべく、本発明は、第１図に示すよう
に、方向性のある所定の検知領域を有し、その検知領域
内の人を検知する検知手段M1と、前記検知手段M1の検知
領域の方向を変更する駆動手段M2と、前記検知手段M1が
その検知領域内に人を検知すると前記駆動手段M2を制御
して前記検知手段M1の検知領域の方向を変更させる制御
手段M3と、前記制御手段M3による前記検知手段M1の検知
領域の方向変更動作中に前記検知手段M1によるその検知
領域の境界を通過する人を検知する境界通過検知手段M4
と、前記境界通過検知手段M4による境界通過検知により
人の中心を推定する推定手段M5とを備える対人追従装置
をその要旨とする。

又、駆動手段を検知手段の検知領域の方向を一定の速
度で駆動し、推定手段を,2つの境界間を通過する際の所
用時間を計測し，その所用時間の1/2の時間に相当する
時間だけ駆動手段により検知領域の方向が変更される位
置に人の中心があると推定することが好ましい。

又、境界通過検知毎に検知領域の向きを首振り運動さ
せその検知領域の中心に人の中心があるとしてもよい。

又、推定手段を、検知手段の検知領域の形状データを
記憶した記憶手段を有しており，境界通過検知により人
を検知するとその境界までの距離を測定手段により測定
しその距離と前記記憶手段に記憶したデータに基づいて
人の中心を推定するものとしてもよい。

［作用］ 検知手段M1がその検知領域内に人を検知すると、制御
手段M3は駆動手段M2を制御して検知手段M1の検知領域の
方向を変更させる。そして、境界通過検知手段M4がその
検知手段M1の検知領域の方向変更動作中にその検知領域
の境界を通過する人を検知する。すると、推定手段M5が
境界通過検知手段M4による境界通過検知により人の中心
を推定する。

［第１実施例］ 以下、この発明を例えば工場等の建造物の中で局所的
に冷房を行うスポットクーラに具体化した第１実施例を
第２〜７図に従って説明する。

第３図に示すように、スポットクーラ１の正面上部中
央には冷風を人に対してスポット的に当てて冷房する冷
風ダクト２が左右方向に回動可能に支持されている。

この冷風ダクト２の先端部下面には、同ダクト２を人
に追従して回動させる対人追従装置を構成する対人追従
センサ３が固設されている。対人追従センサ３は検知手
段である第１及び第２の送受兼用超音波センサS1,S2よ
りなり、各超音波センサS1,S2はそれぞれセラミック素
子の圧電効果を利用した超音波送受波器とラッパ状の開
口部を備えたマイクロホンとから構成されている。そし
て、第５図に示すように、前記第１の超音波センサS1は
方向性のある一点鎖線で示す領域内の超音波を反射する
人を検知でき、又、第２の超音波センサS2は方向性のあ
る二点鎖線で示す領域内の人を検知できるようになって
いる。両センサS1,S2による検知領域は冷風ダクト２の
中心部で一部重なっており、この重なった領域を第３の
検知領域Z3とするとともに、その左右の領域をそれぞれ
第１の超音波センサS1による第１の検知領域Z1,第２の
超音波センサS2による第２の検知領域Z2とする。

第４図に示すように、前記冷風ダクト２の基部はスポ
ットクーラ１内において支軸４により左右方向に回動可
能に支持した取付筒５に連結されている。又、スポット
クーラ１内には前記冷風ダクト２と共に対人追従センサ
３を回動させてその検知領域の方向を変更する駆動手段
としての駆動モータ６が配設されている。この駆動モー
タ６として本実施例では同期モータが使用されており、
モータ回転速度を負荷の大小に関わらず一定とすること
ができるようになっている。駆動モータ６にはその回転
を減速する減速装置７が連結され、同減速装置７の出力
軸（図示略）には駆動アーム８が取付けられている。そ
して、前記取付筒５はその内面に取着した回動部材９及
びリンク部材10を介して減速装置７の駆動アーム８に駆
動連結されている。

従って、駆動モータ６が駆動されると、減速装置７に
て減速された回転が駆動アーム８、リンク部材10を介し
て取付筒５に伝達され、冷風ダクト２及び対人追従セン
サ３が左右方向に一体に回動される。

又、第３図に示すように、スポットクーラ１の正面上
部にはファンスイッチ11、追従スイッチ12が配置されて
いる。このファンスイッチ11はスポットクーラ１内に設
けた図示しない冷凍サイクルのコンプレッサ及び蒸発器
用ファンの駆動制御を開始し、冷風ダクト２から冷風を
吹出させるためのスイッチであり、追従スイッチ12は対
人追従センサ３による人の検知に基いて前記冷風ダクト
２の回動制御を開始させるためのスイッチである。

次に、上記のように構成したスポットクーラ１の冷風
ダクト２を対人追従させるための対人追従装置の電気的
構成を第２図に基づいて説明する。

制御手段、境界通過検知手段、推定手段及び測定手段
としてマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）
13には、超音波送受波器駆動回路14を介して前記第１及
び第２の超音波センサS1,S2が接続されており、マイコ
ン13はその出力端子13a,13bよりそれぞれハイレベルの
パルス信号SG1,SG2を出力し、所定のタイミングで各超
音波センサS1,S2を駆動させて超音波を発生させるよう
になっている。

又、マイコン13にはマルチプレクサ15が接続されてお
り、このマルチプレクサ15はマイコン13の出力端子13c
から出力される選択信号SG3により各超音波センサS1,S2
の受信信号のうちいずれかを選択し、その選択した受信
信号をプリアンプ16を介してバンドパスフィルタ17に出
力するようになっている。この実施例において、バンド
パスフィルタ17は前記各超音波センサS1,S2の共振周波
数である40KHzの信号のみ通過させるように設定されて
いる。

前記バンドパスフィルタ17にはその出力信号を増幅す
るアンプ18が接続され、アンプ18の出力信号SG4はコン
パレータ19の一方の入力端子に出力されている。コンパ
レータ19の他方の入力端子には第１基準電圧V1が入力さ
れていて、コンパレータ19は前記出力信号SG4と第１基
準電圧V1とを比較し、出力信号SG4が第１基準電圧V1以
上であるとハイレベルの出力信号SG5を出力するように
なっている。即ち、前記両超音波センサS1,S2のいずれ
かが反射波を受信してその検知領域Z1,Z2,Z3内に人を検
出しているとき、40KHzの方形波SG5を出力する。

前記コンパレータ19の出力端子には抵抗20及び一方の
端子を接地したコンデンサ21からなる積分回路が接続さ
れており、前記コンパレータ19の出力がハイレベルの場
合にはコンデンサ21に電荷を蓄積してα点の電位を高く
し、又、コンパレータ19の出力がローレベルの場合には
抵抗20を介してコンデンサ21の電荷を放電してα点の電
位をローレベル（グラウンドレベル）とするようになっ
ている。

コンパレータ22の一方の入力端子には前記積分回路の
出力（α点の電位）が入力されるとともに、他方の入力
端子には第２基準電圧V2が入力されていて、コンパレー
タ22はα点の電位と第２基準電圧V2とを比較し、α点の
電位が第２基準電圧V2以上になるとハイレベルの検出信
号SG6を出力するようになっている。即ち、その検知領
域Z1,Z2,Z3内に人がいて、前記両超音波センサS1,S2の
いずれかが反射波を受信すると、コンパレータ22はハイ
レベルのパルス信号SG6を出力する。よって、マイコン1
3は同信号SG6の信号入力により超音波センサS1,S2によ
る反射物（人）の検知を判断する。

さらに、マイコン13にはモータ駆動回路23を介して前
記駆動モータ６が接続されており、駆動モータ６はマイ
コン13からの駆動信号SG7に基いて正転、逆転及び停止
されるようになっている。又、前記マイコン13には前記
ファンスイッチ11及び追従スイッチ12が接続され、各ス
イッチ11,12から操作信号が入力されるようになってい
る。そして、マイコン13はファンスイッチ11のオン操作
に基いて図示しないコンプレッサ及び蒸発器用ファンを
駆動させ、冷風ダクト２より冷風を吹出させる。

次に、このように構成した対人追従装置の作用を第６
図及び第７図に示すフローチャートに基づいて説明す
る。

第５図に示すように、第１の検知領域Z1内のＡ点にい
る人に対して冷風ダクト２がどのようにしてＡ点にいる
人の中心に向けて移動するかを説明する。この際、実際
には冷風ダクト２が移動しそれに伴って超音波センサS
1,S2の検知領域が移動するため動いていない人は冷風ダ
クト２に対して検知領域内で相対的に動くことになる
が、図を簡単にするために実際には動いている検知領域
を固定し、実際には静止していて検知領域内で相対的に
移動している人を移動させることによって表わす。

まず、マイコン13はフラグRF,LFをリセット（RF＝0,L
F＝０）する（ステップ１）。次に、マイコン13は第１
の超音波センサS1に反射物が検出されたかどうかを判定
し（ステップ２）、反射物があれば第２の超音波センサ
S2に反射物（人）が検出されたか否かを判定する（ステ
ップ３）。同様に、マイコン13は前記ステップ２におい
て第１の超音波センサS1に反射物（人）が検出されない
と、第２の超音波センサS2にて反射物が検出されたか否
かを判定する（ステップ４）。

このステップ2,3,4により反射物（人）が第５図にお
ける第１〜第３の検知領域Z1,Z2,Z3のいずれの領域にい
るか、あるいはいずれの領域にもいないかを判定する。

そして、第５図中、第１の検知領域Z1内のＡ点に人が
いると、マイコン13はステップ1,2,3と進み、フラグRF,
LFがリセット（RF＝0,LF＝０）されているか否かを判定
して（ステップ５）、フラグRF,LFがリセットされてい
るのでフラグLF＝１とし（ステップ６）、その後冷風ダ
クト２を左に移動させる（ステップ７）。ダクト２が左
に移動すると、静止している人はＡ点から第５図中矢印
方向のＢ点に向けて移動することとなる。

次に、マイコン13は前記ステップ2,3,5と進み、さら
に、ステップ８にてフラグLF＝１であるため再びステッ
プ２に戻る。この第５図のＡ点からＢ点へ移動する間は
ステップ2,3,5,8をループする。冷風ダクト２が左に移
動し続け人の位置が第１の検知領域Z1と第３の検知領域
Z3の境界であるＢ点になると、マイコン13はステップ2,
3を経て第７図においてフラグLF＝１である否かを判定
し（ステップ９）、フラグLF＝１であるためフラグLF＝
２を設定したのち（ステップ10）、カウンタLCをリセッ
トしカウント動作を開始させる（ステップ11）。

そして、マイコン13はステップ2,3を経てフラグFL＝
２か否かが判定された後（ステップ12）、ステップ２に
戻るが、この間にも冷風ダクト２は左に移動しているた
め人の位置はＢ点から第２の検知領域Z2と第３の検知領
域Z3との境界であるＣ点の方向に向けて移動する。この
間、ステップ2,3,9,12をループする。マイコン13は人の
位置がＣ点に達すると、第６図に示すステップ2,4から
ステップ13に進み、このときフラグLF＝２であるためフ
ラグRF＝0,LF＝０でないと判定するとともに、ステップ
14でNOと判定し、さらに、ステップ15でYESと判定す
る。そして、マイコン13はフラグLF＝３と設定した後
（ステップ16）、前記ステップ11において開始した時間
計測（カウント動作）を終了しその時間、即ち、Ｂ点か
らＣ点まで移動する時間をTLとして記憶する。そして、
マイコン13は駆動モータ（同期モータ）６を逆転させ冷
風ダクト２を右に動かす（ステップ18）。

そして、人がＣ点になると（第３の検知領域Z3に入る
と）、マイコン13はステップ2,3,9,12からフラグLF＝３
か判定し（ステップ19）、カウンタLCをリセットしカウ
ント動作を開始するとともにフラグLF＝４を設定する
（ステップ20）。そして、マイコン13はステップ2,3,9,
12,19を経て、カウンタLCと前記ステップ17で設定した
カウントTLの1/2値を比較しつつ（ステップ21,22）、ス
テップ2,3,9,12,19,21,22を繰返す。これが、人がＣ点
からＤ点へ到達するまで行なわれる。

そして、マイコン13はステップ22にてＣ点から冷風ダ
クト２が右に移動する時間がTL/2となった時に冷風ダク
ト２を停止させ（ステップ23）、フラグRF＝０、LF＝０
を設定する（ステップ24）。即ち、第３の検知領域Z3内
の中心に位置するＤ点に停止し、同Ｄ点は冷風ダクト２
が人の中心に向いている場所であり、Ｂ点からＣ点へ冷
風ダクト２が左に移動する時間TLの1/2の時間をＣ点か
らＤ点へ冷風ダクト２が右に移動したことになる。

このようにして、第１の検知領域Z1内にいる人に対し
て冷風ダクト２がその人に向けて移動しその中心を見つ
けて停止する。

一度、第３の検知領域Z3内のＤ点で停止すると、マイ
コン13はステップ2,3,9,12,19,21を経て、フラグRF＝１
か２か３か４かが判定された後（ステップ25,26,27,2
8）、フラグLF＝0,RF＝０を設定し（ステップ29）、冷
風ダクト２を停止させる（ステップ30）。このステップ
の繰返しにより冷風ダクト２が人の中心に向けて停止し
続ける。

次に、第２の検知領域Z2内に人がいた場合を説明する
と、第１の検知領域Z1内に人がいた場合と同様に冷風ダ
クト２はその人に向けて検知領域内で第５図に示すよう
にＦからG,H,Iという経路で２つの超音波センサS1,2の
検知領域の境界を見つけることによりその人の中心に向
けて冷風ダクト２を停止させることができる。

まず、Ｆ点に人がいると、マイコン13はステップ1,2,
4と進み、ステップ13でフラグRF,LFがリセット（RF＝0,
LF＝０）されているか否かを判定した後、フラグRF,LF
がリセットされているのでフラグRF＝１とし（ステップ
31）、その後、冷風ダクト２を右に移動させる（ステッ
プ32）。冷風ダクト２が右に移動すると、静止している
人は第５図中Ｆ点からＧ点に向けて移動する。

次に、マイコン13は、前記ステップ2,4,13と進み、さ
らに、ステップ14でフラグRF＝１であるため再びステッ
プ２に戻る。マイコン13は第５図のＦ点からＧ点へ移動
する間はステップ2,4,13,14をループする。そして、人
の位置が第３の検知領域Z3と第２の検知領域Z2の境界で
あるＧ点になると、マイコン13はステップ2,3を経て第
７図においてステップ9,12,19,21を経てステップ25にて
YESと判定し、ステップ33でフラグRF＝２を設定した
後、ステップ34にてカウンタRCをリセットしカウント動
作を開始させる。さらに、マイコン13はステップ2,3,9,
12,19,21,25,26を繰り返し、冷風ダクト２を右に移動さ
せ人の位置をＧ点からＨ点の方向に向けて移動させる。
マイコン13は人の位置が第３の検知領域Z3と第２の検知
領域Z2との境界であるＨ点に達すると、第６図に示すス
テップ2,3,5,8に進み、このときフラグRF＝２であるた
めステップ８でNOと判定し、さらに、ステップ35aでYES
と判定する。そして、マイコン13はフラグRF＝３と設定
した後（ステップ35b）、前記ステップ34において開始
した時間計測（カウント動作）を終了しその時間（TR）
を記憶する（ステップ36）。そして、マイコン13は駆動
モータ（同期モータ）６を逆転させ冷風ダクト２を左に
動かす（ステップ37）。

そして、マイコン13はステップ2,3,9,12,19,21,25,2
6,27を経て、ステップ38でカウンタRCをリセットしカウ
ント動作を開始するとともにフラグRF＝４を設定する。
そして、マイコン13はステップ2,3,9,12,19,21,25,26,2
7,28を経てステップ39でカウンタRCと前記ステップ36で
測定したカウントTRの1/2値を比較しつつ同ステップを
繰返す。これが、第１の検知領域Z1と第３の検知領域Z3
の境界であるＨ点からＩ点へ到達するまで行なわれる。

そして、マイコン13はステップ39にてＨ点から冷風ダ
クト２が右に移動する時間がTR/2となるＩ点に移動した
時に冷風ダクト２を停止させ（ステップ40）、フラグRF
＝０、LF＝０を設定する（ステップ41）。即ち、Ｉ点
は、冷風ダクト２が人間の中心に向いている場所であ
り、Ｇ点からＨ点へ冷風ダクト２が左に移動する時間TR
の1/2の時間をＨ点からＩ点へ冷風ダクト２が右に移動
したことになる。

尚、ステップ42〜47はフラグをリセット（RF＝0,LF＝
０）を設定するとともに冷風ダクト２を停止させるため
のステップである。

このように本実施例においては、第１あるいは第２の
超音波センサS1,S2による第１あるいは第２の検知領域Z
1,Z2に人を検知すると、駆動モータ６を駆動させ、その
検知領域の方向を変更させ、方向変更動作中に超音波セ
ンサS1,S2の検知領域の境界（第１の検知領域Z1と第３
の検知領域Z3との境界でのＢ点、第２の検知領域Z2と第
３の検知領域Z3との境界でのＧ点）を通過する人を検知
するとともに、その時からもう一方の境界（第３の検知
領域Z3と第２の検知領域Z2との境界のＣ点，第３の検知
領域Z3と第１の検知領域Z1との境界のＨ点）を人が通過
するまでの時間（TL,TR）を計測し、一方の境界（Ｃ点,
H点）で冷風ダクト２の向きを変更させ第３の検知領域Z
3の中心方向に前記所用時間の1/2の時間に相当する時間
だけ駆動モータ６を駆動させたところが人の中心を推定
して、その境界（Ｃ点,H点）から前記境界（Ｂ点,G点）
間の所用時間の1/2の時間駆動モータ６を駆動させるこ
とにより第３の検知領域Z3の中心に移動させ人の正面に
冷風を当てることができる。

即ち、従来のセンサの検知領域に人の有無を検知する
だけの装置においては、冷風ダクト２は第５図において
B,C,G,H点の位置に人間がいても冷風ダクト２は停止し
てしまい、この位置では冷風ダクト２は人間の近くには
向いているが必ずしも人間の中心に向いているというわ
けではなく非常に効率が悪く不経済である。又、超音波
センサS1,S2の検知領域はターゲットである人間の大き
さ、姿勢、服により大きく変化する。これは送信された
超音波が人間に当って反射されその反射された超音波を
超音波センサにより受信しているためである。つまり、
送信された超音波は人間にあたって反射されるわけであ
るがその人間により反射される超音波のエネルギー及び
方向が異なり、着ている服の種類によっても大きく異な
る。例えば、吸音材のような超音波反射率の低い生地で
できた服を全身におおっていれば服により超音波は吸収
されていまうためその検知領域は小さくなってしまう。

又、反射率の高い生地でできた服を着ている場合はそ
の面が受信する超音波センサに向いていれば超音波セン
サは多く超音波を受信するため検知領域は大きくなる。
又、反射率の高い生地の服を着ていてもその面が受信す
る超音波センサの方向を向いていなければ超音波センサ
は僅かしか超音波を受信しないため検知領域は小さくな
る。このように検知領域はターゲットとする人の大き
さ、姿勢、服の種類等の条件によりその形は大きく相似
的に変化する。そのためどんな場合にでも冷風ダクト２
を対人追従できるようにするには第３の検知領域Z3の幅
を広く設定しなければならない。従って、第３の検知領
域Z3の境界であるB,C,G,H点といった場所では冷風ダク
ト２の方向は人間の正面を向いているわけではない。し
かし、本実施例においては、冷風ダクト２が常に人間の
正面に向くようにしたので検知領域が大きく変化してい
ても冷風ダクト２は人間の中心に向けることができるこ
ととなる。

［第２実施例］ 次に、この発明の第２実施例を説明する。

この実施例においては、その構成が第１実施例と同じ
であるので、その説明を省略するとともに、前記マイコ
ン13の動作を第８図のフローチャートにより説明する。

第１実施例では冷風ダクト２は人間の中心に向けて停
止することによってスポットクーラ１の冷房効果をより
いっそう上げるものであった。しかし、場合によっては
常に冷風が体の正面に当たっていると体が冷えてしまい
体調を崩したり、あるいは常に体の一点に冷風を受けて
いては冷風感が感じられなくなりあまり冷房フィーリン
グが良くない場合もある。

そこで、検知領域を第５図において第１の検知領域Z1
に人がいる場合は、マイコン13はステップ48,49におい
てそのことを判断いて冷風ダクト２を左に動かす（ステ
ップ50）。又、第２の検知領域Z2に人がいる場合にはマ
イコン13はステップ48,51にてそのことを判断して冷風
ダクト２を右に動かす（ステップ52）。そして、マイコ
ン13は第1,第2,第３の領域Z1,Z2,Z3に人がいないとダク
ト２を停止する（ステップ48,51,53）。

このようにして、第５図において最初に第１の検知領
域Z1内のＡ点に人がいるとすると、冷風ダクト２は左に
移動しＢ点、Ｃ点へと人は移動する。Ｃ点にくると冷風
ダクト２は右に移動し人はＣ点からＤ点に移動する。こ
の動作を繰り返すことになるので冷風ダクト２は常に人
間の中心を基準として小さな振れ角で首振りを行うこと
ができる。

このように本実施例においては、第１あるいは第２の
超音波センサS1,S2による第１あるいは第２の検知領域Z
1,Z2に人を検出すると、駆動モータ６を駆動させその検
知領域の方向を変更させ、方向変更動作中に超音波セン
サS1,S2の検知領域の境界（B,C,G,H点）を通過する人を
検知するとともに、その境界毎に冷風ダクト２の向き
（検知領域の向き）を変更させて２つの境界から人の中
心を推定し第３の検知領域Z3の人の中心を軸としてその
第３の検知領域Z3内、即ち対向する２つの境界（Ｂ点に
対するＣ点,G点に対するＨ点）間で首振り運動させるこ
とにより冷房フィーリングを向上させることができる。

この第２実施例と前記第１実施例は、第３図に示すス
ポットクーラ１のスイッチパネル上に切換えスイッチを
設け第１実施例に示す冷風ダクト２の制御法と第２実施
例に示す制御法をスイッチの切換えにより選択的に行な
わせることもできる。

［第３実施例］ 次に、この発明の第３実施例を説明する。

この実施例においては、その構成が第１実施例と同じ
であるが以下の構成が異なっている。即ち、第２図にお
いてマイコン13には記憶手段としての記憶装置13dが内
蔵され、同記憶装置13dには予め第３の検知領域Z3の形
状データが記憶されている。

この記憶装置13dに記憶されるデータの内容を説明す
ると、第９図において、冷風ダクト２の回動動作によ
り、例えば第１の検知領域Z1内のＫ点に人を検知して冷
風ダクト２を左に移動させ人が第１の検知領域Z1と第３
の検知領域Z3の境界でのＬ点の位置にきた時、超音波セ
ンサS1からＬ点までの距離l1を計測し、このＬ点での位
置（いいかえると距離l1）から第３の検知領域Z3の中心
位置Ｍ点に至るモータ通電時間はダクト移動速度と第３
の検知領域Z3の形状及びセンサS1から人までの距離l1よ
り算出され、この第３の検知領域Z3の中心まで移動する
ためのモータ通電時間が記憶装置13dに記憶されてい
る。

超音波センサS1で超音波反射物（人）までの距離を計
測する方法について第２図及び第10図に基づいて説明す
ると、マイコン13の端子13aをt1だけハイレベルにする
ことにより超音波送受波器駆動回路14により40KHzで第
１の超音波センサS1から送信しマルチプレクサ15で第１
の超音波センサS1の信号を取り込むように切換える。す
ると、プリアンプ16,パンドパスフィルタ17,アンプ18で
増幅，フィルタリングされ、SG4の信号は超音波反射物
（人）の検知にて変化する。この信号SG4のA1が超音波
が人に反射して得られる信号でありこのA1によりコンパ
レータ22から出力される反射物検知信号（パルス信号）
SG6の中にA2が得られる。超音波が空気中を伝わる速度
は温度が変化しなければ一定であるので、超音波を送信
して人に反射して反射物検知信号（A2）を得るまでの時
間t2を計測して超音波センサS1から反射物（人）までの
距離ｌを計測するようになっている。

次に、本実施例の作用を第11図に示すフローチャート
に従って説明する。

マイコン13はフラグＦ＝０を設定した後（ステップ5
4）、第１の超音波センサS1に人が検出されたかどうか
を判定するとともに（ステップ55）、第２の超音波セン
サS2に人が検出されたかどうかを判定する（ステップ5
6,57）。

今、人が第９図の第１の検知領域Z1内のＫ点の場所に
いる場合について考えると、マイコン13はステップ55,5
6を経てフラグＦ＝１を設定した後（ステップ58）、冷
風ダクト２を左に動かす（ステップ59）。実際には、人
は静止し冷風ダクト２と共に検知領域が移動しているが
前記各実施例と同様に図面を簡単にするため、以下、相
対的に冷風ダクト２を静止させ人が移動している図にお
いて説明する。

冷風ダクト２が左に動くと人はＫ点からＬ点に向かっ
て移動していく。この間は第１の検知領域Z1内にあるの
で、マイコン13はステップ55,56,58,59をループし冷風
ダクト２を左に移動し続ける。

マイコン13は第１の検知領域Z1と第３の検知領域Z3の
境界のＬ点になると第３の検知領域Z3となり、ステップ
60でフラグＦ＝１となっていることを判定した後、人ま
での距離ｌを測定する（ステップ61）。次に、マイコン
13はその距離ｌに対するモータ駆動時間Ｔ（ｌ）を記憶
装置13dのデータから求める（ステップ62）。次に、マ
イコン13はＬ点より冷風ダクト２を駆動し続ける時間Ｔ
（ｌ）を決定するためのカウンタＣの計測（カウント動
作）を開始する（ステップ63）。次に、マイコン13はス
テップ64でフラグＦ＝２とする。

そして、Ｌ点からＭ点に向けて冷風ダクト２は左に移
動し続ける。マイコン13はＬ点からＭ点に冷風ダクト２
が移動している間はステップ64でフラグＦ＝２となって
いるためステップ55,56,60を経て、ステップ65にてフラ
グＦ＝２を判定し、ステップ66でモータ駆動時間を計測
するカウンタＣがＴ（ｌ）より大きいか否かを判定し、
同ステップをループする。そして、マイコン13はＭ点に
なるとステップ55,56,60,65,66を経て、ステップ67で冷
風ダクト２を停止するとともにステップ68でフラグＦ＝
０を設定する。

このＭ点は超音波センサS1,S2の共通の検知領域であ
る第３の検知領域Z3の中心、即に人の中心になる。そし
て、いったん人の中心に冷風ダクト２が向いて停止する
と、マイコン13はステップ55,56,60,65を経て、ステッ
プ69でフラグＦ＝０を設定しステップ70でその位置で冷
風ダクト２を停止し続ける。

次に、人が第９図に示す第２の検知領域Z2内のＮ点に
いる場合は、マイコン13はステップ55,57と進みステッ
プ71でフラグＦ＝１としステップ72で冷風ダクト２を右
に動かす。マイコン13はＮ点から第２の検知領域Z2と第
３の検知領域Z3との境界であるＯ点になるまでステップ
55,57,71,72のループにより冷風ダクト２を右に移動し
続ける。次に、マイコン13はＯ点までくると、第３の検
知領域Z3に入るので、前記Ｌ点からＭ点と移動して冷風
ダクト２を停止した時と同様に第３の検知領域Z3の中心
つまり人の中心の点（Ｐ点）を向いて冷風ダクト２を停
止させる。即ち、ステップ55,56,60,61,62,63,64にてＯ
点での人との距離ｌ（l2）を計測するとともに記憶装置
13dのデータに基づいてＰ点にいくまでのモータ駆動時
間Ｔ（ｌ）を算出してステップ65,66,67,68にてＰ点ま
で移動させて冷風ダクト２を停止させる。

又、第１〜第３のいずれの検知領域Z1〜３にも人がい
ないときには、マイコン13はステップ55,57を経て、ス
テップ73にてフラグＦ＝０を設定し、ステップ74にて冷
風ダクト２を停止するステップをループして、冷風ダク
ト２は停止し続ける。

このように本実施例においては、記憶装置13dに第３
の検知領域Z3の境界からその境界からその領域Z3の中心
位置までのモータ駆動時間を記憶しておき、第１あるい
は第２の超音波センサS1,S2による第１あるいは第２の
検知領域Z1,Z2に人を検出すると、駆動モータ６を駆動
させてその検知領域の方向を変更させ、方向変更動作中
に超音波センサS1,S2の検知領域の境界（Ｌ点,O点）を
通過する人を検知するとともに、その境界からセンサS
1,S2までの距離ｌ（l1,l2）を測定し、その測定した距
離と記憶装置13dに記憶した形状データとを対応させて
人の中心を推定、即ち、この距離ｌに応じた同境界（Ｌ
点、Ｏ点）から第３の検知領域Z3の中心位置までのモー
タ駆動時間を算出してその時間駆動モータ６を駆動させ
ることにより人の正面に冷風を当てることができる。

［他の実施例］ スポットクーラのみではなく局所的に暖房を行なう回
転式の温熱ヒータや所定角度内を回動可能に設けた防犯
カメラ，ライト等に使用しても良い。

又、上記各実施例では２つの超音波センサS1,S2を用
いその検知領域をその中心で重なるように配置したが、
これに限定されることはなく１つの超音波センサのみを
使用したり、２つの超音波センサS1,S2を用いその検知
領域が重なることなく配置してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、細やかな対人
追従が可能な対人追従装置を提供することができる優れ
た効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図、第２図〜第７図は本発明の
第１実施例を示し、第２図は電気的構成を示す電気回路
図、第３図はスポットクーラの斜視図、第４図は冷風ダ
クトの回動機構を説明するための構成図、第５図は検知
領域を説明するための平面図、第６図は作用を説明する
ためのフローチャート、第７図は同じく作用を説明する
ためのフローチャート、第８図は第２実施例のフローチ
ャート、第９図は第３実施例の検知領域を説明するため
の平面図、第10図は第３実施例の距離計測を説明するた
めの電気信号のタイムチャート、第11図は第３実施例の
フローチャートである。 M1は検知手段、M2は駆動手段、M3は制御手段、M4は境界
通過検知手段、M5は推定手段である。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】方向性のある所定の検知領域を有し、その
   検知領域内の人を検知する検知手段と、 前記検知手段の検知領域の方向を変更する駆動手段と、 前記検知手段がその検知領域内に人を検知すると前記駆
   動手段を制御して前記検知手段の検知領域の方向を変更
   させる制御手段と、 前記制御手段による前記検知手段の検知領域の方向変更
   動作中に前記検知手段によるその検知領域の境界を通過
   する人を検知する境界通過検知手段と、 前記境界通過検知手段による境界通過検知により人の中
   心を推定する推定手段と を備えることを特徴とする対人追従装置。
2. 【請求項２】方向性のある所定の検知領域を有し、その
   検知領域内の人を検知する検知手段と、 前記検知手段の検知領域の方向を一定速度で変更する駆
   動手段と、 前記検知手段がその検知領域内に人を検知すると前記駆
   動手段を制御して前記検知手段の検知領域の方向を一定
   の速度で変更させる制御手段と、 前記制御手段による前記検知手段の検知領域の方向変更
   動作中に前記検知手段によるその検知領域の境界を通過
   する人を検知する境界通過検知手段と、 前記境界通過検知手段により人が前記検知領域の一方の
   境界より他方の境界へと通過するための所用時間を計測
   し、その所用時間の1/2の時間に相当する時間だけ前記
   検知領域の境界より前記検知領域の中心方向に前記駆動
   手段を駆動したところが人の中心であると推定する推定
   手段と を備えることを特徴とする対人追従装置。
3. 【請求項３】方向性のある所定の検知領域を有し、その
   検知領域内の人を検知する検知手段と、 前記検知手段の検知領域の方向を変更すべく前記検知手
   段を首振り運動させる駆動手段と、 前記検知手段がその検知領域内に人を検知すると前記駆
   動手段を制御して人が前記検知手段の検知領域の境界を
   通過するごとに前記検知手段の首振り方向を変化させる
   ことによって、前記検知手段の検知領域内の人の中心を
   軸として前記境界の範囲内で前記検知手段を首振り運動
   させる制御手段と を備えることを特徴とする対人追従装置。
4. 【請求項４】方向性のある所定の検知領域を有し、その
   検知領域内の人を検知する検知手段と、 前記検知手段の検知領域の形状データを記憶した記憶手
   段と、 前記検知手段の検知領域の方向を変更する駆動手段と、 前記検知手段がその検知領域内に人を検知すると前記駆
   動手段を制御して前記検知手段の検知領域の方向を変更
   させる制御手段と、 前記制御手段による前記検知手段の検知領域の方向変更
   動作中に前記検知手段によるその検知領域の境界を通過
   する人を検知する境界通過検知手段と、 前記境界通過検知手段によって人が前記検知手段の検知
   領域の境界の通過を検知した時、前記検知手段と人との
   距離を測定する測定手段と、 前記計測手段によって計測した距離と前記記憶手段の記
   憶する前記検知領域の形状データとを対応させることに
   よって人の中心を推定する推定手段と を備えることを特徴とする対人追従装置。