JP3313381B2 - 人追尾装置を備えたスポット式エアコン - Google Patents

人追尾装置を備えたスポット式エアコン

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば工場等で、局所
的に効率よく冷房を行うために、冷風の吹き出しダクト
を人の方向に向けるようにする人追尾装置を備えたスポ
ツトクーラーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、スポツトクーラーのように局所的
に冷房を行うようにした局所冷房装置では、移動する作
業者を対象とした場合には、センサにより作業者を検知
し、その検知信号に基づいて吹き出しダクトを作業者の
移動に合わせるようにした人追尾装置が使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
人追尾装置では、センサの検知領域内で、センサが検知
する機械や壁等の物体(以下障害物と言う)が存在する
と、それらの障害物と人との区別ができず、これらの障
害物を人と誤認してしまい、人が居るにもかかわらず、
その方向に冷風を吹き出すことができないと言う問題が
あった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、冷風を吹き出
すダクトを備えた冷却機と、超音波を送信し、超音波の
反射波を受信するように前記ダクトに固着された1対の
超音波センサと、前記ダクトの吹き出し方向と前記超音
波センサの超音波照射方向とをともに順次変更する方向
変更手段と、前記超音波センサからの反射信号が入力さ
れたかどうかを検知する検知手段と、前記超音波を照射
する各方向で前記検知手段が検知した反射信号が最初に
入力された時間の前後を所定の時間間隔だけ信号空白領
域として重ねて記憶させる記憶手段と、前記方向変更手
段によって前記ダクト及び前記超音波センサを所定方向
に回動し、前記信号空白領域以外から検出された信号が
あれば、人と判別する人判別手段とからなり、該人判別
手段からの信号によって前記方向変更手段で前記人と判
別された方向に前記ダクトの吹き出し口及び前記超音波
センサを向けるようにするものであり、又、前記人判別
手段で人と判別された信号が入力されたとき、前記1対
の超音波センサの強い信号が入力される方向に方向変更
手段で超音波センサ及び前記ダクトの冷風吹き出し方向
を変更し、一対の超音波センサで検出された反射信号の
差が予め決められた信号より小さい時に、前記方向変更
手段を停止するようにするものである。
【0005】
【作用】本発明では、 超音波センサから超音波を照射
しながら方向変更手段により超音波の放射方向を変更
し、検知領域内で超音波の反射波が検知手段で検知され
る毎に、検知された信号を障害物として、その信号の前
後の所定時間間隔を空白領域にして順次記憶手段に順次
重ねて記憶させる。
【0006】このように検知領域内の障害物を検知した
後、次に、同様に超音波センサから超音波を照射しなが
ら検知領域内で順次反射波を検知手段により検知する。
【0007】この検知手段で検知された反射信号と記憶
手段から読み出された信号とを人判別手段において比較
し、反射信号が空白領域外であれば、人と判断する。
【0008】そして、人判別手段で人と判別した時、1
対の超音波センサのそれぞれが受波した反射信号の強さ
を強さ判別手段で比較し、その差が所定の大きさ以内で
あれば、方向変更手段による向きの変更を停止し、その
差が所定の大きさ以上であれば、強い反射波を受信して
いる超音波センサの方向に方向変更手段で超音波センサ
を向ける。
【0009】又、1対の超音波センサから超音波を放射
して、反射波を受波した時間により検知物体までの距離
を検知する距離検知手段を備え、検知物体までの距離が
所定の距離以内であれば、同じ物体からの信号と判断
し、所定の距離以上離れている物体は別の物体と判断
し、近くの物体からの反射波を優先して検知する。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の1実施例のスポツトクーラ
ーの一部の斜視図で、クーラー本体1の上面に吹き出し
ダクト2が回動自在に装着され、又、ダクト2に隣接し
て制御ボックス3が装着され、さらに、制御ボックス3
の上にボリウム4が装着され、又、制御ボックス3内に
ダクト2を回動する回転駆動装置5が装着されている。
【0011】又、ダクト2の吹き出し口6に装着具7が
固着され、この装着具7に2つのホーン8、9が装着さ
れ、さらに、このホーン8、9の後端に超音波センサ1
0、11が固着されている。
【0012】図2は、本発明の1実施例の制御装置のブ
ロック図で、マイクロコンピュータ12に超音波発振回
路13、14を介して超音波センサ10、11がそれぞ
れ接続され、又、超音波センサ10、11は増幅器15
に接続され、増幅器15は検波回路16、ローパスフィ
ルタ17を介してマイクロコンピュータ12のA/D入
力端子に接続される。
【0013】又、マイクロコンピュータ12には、A/
D入力端子に接続されたメモリ18、バッファメモリ1
9およびレジスタ20が設けられ、又、メモリ18の内
容とバッファメモリ19の内容を比較する人判別回路2
1が設けられ、さらに、バッファメモリ19の内容とレ
ジスタ20の内容を比較する人追尾回路22が設けら
れ、人判別回路21と人追尾回路22の出力はマイクロ
コンピュータ12に備えられた駆動制御回路23に接続
される。
【0014】この駆動制御回路23の出力は、ボリウム
4及び回転駆動装置5を設けた制御ボックス3に接続さ
れ、又、制御ボックス3には、検知領域を検出する領域
検出装置24が装着され、さらに、マイクロコンピュー
タ12の出力端子に駆動回路25を介してLED26が
接続される。
【0015】次に、本実施例の動作を図3により説明す
ると、まず、ダクト2の吹き出し口6に装着具7で装着
したホーン8、9の超音波センサ10、11の検知領域
27が扇形に取られ、この領域内に物体28、29、3
0が置かれている。
【0016】ここで、マイクロコンピュータ12から超
音波発振回路13、14を交互に駆動して、超音波セン
サ10、11が共振する周波数fをそれぞれの超音波セ
ンサ10、11に交互に供給すると、超音波センサ1
0、11は交互にそれぞれのホーン8、9で音響条件を
決められて前面に超音波を送波する。
【0017】それぞれの超音波センサ10、11より送
波した超音波は物体28、29、30で反射され、それ
らの超音波反射信号は送波した側の超音波センサ10又
は11で電気信号に変換され、増幅器15で増幅され、
検波回路16で検波され、ローパスフィルタ17で低周
波成分が取り出され、かつ、0−5vのアナログ信号に
変換され、マイクロコンピュータ12のA/D入力端子
に入力されて8bitのデジタル信号に変換され、時分
割で予め決めて置いた距離までのデータをメモリ18に
転送する。
【0018】このメモリ18に最初に入力するデータ
は、超音波センサ10、11で検出した物体28、2
9、30のそれぞれの最短距離を検知した反射信号の位
置から前後10cmの距離だけ時間的空白領域として記
憶させる。
【0019】つまり、図3において、物体28が最初に
検知されたとき、物体28までの最短距離28aから約
10cm手前の距離28bと、最短距離28aから10
cm長い距離28cの時間的扇形範囲28dを検知領域
27内の空白領域としてメモリ18に記憶させる。
【0020】次に、壁29があると、壁29までの最短
距離29aから約10cm短い距離29bとそれより約
10cm長い距離29cの時間的扇形領域29dを検知
領域27内の空白領域としてメモリ18に重ねて記憶さ
せる。
【0021】さらに、物体28より短い距離に物体30
が検知された場合は、同様に物体30の最短最短距離3
0aから約10cm短い距離30bとそれより約10c
m長い距離30cの時間的扇形領域29dを検知領域2
7内の空白領域としてメモリ18に重ねて記憶させる。
【0022】この最初の空白領域の検知は、制御ボック
ス3の上部に設けたボリウム4を切り替えることで扇形
をした検知領域27内の任意の方向に向いている吹き出
しダクト2を回転駆動装置5により吹き出しダクト2側
から見て左側27a一杯に向きを変更させ、吹き出しダ
クト2が左側27a一杯にあることを領域検出装置24
で確認すると、吹き出しダクト2の向きの変更を止め
る。
【0023】すると、1対の超音波センサ10、11は
交互に超音波の送受波を始め、超音波の反射信号が予め
決められた距離以内で、予め決められた強さ以内である
とき、その距離付近に物体が存在しているとして、前述
のように物体28、29、30による空白領域28d、
29d、30dをそれぞれメモリ18に記憶させる。
【0024】そして、領域検出装置24で吹き出しダク
ト2が検知領域27の右端27bにきたことを確認する
と、回転駆動装置5は反転して任意の時間間隔で駆動さ
れ、人の追尾が行われる。
【0025】この人の追尾は、前述の空白領域28d、
29d、30d以外の領域で超音波センサ10、11に
より反射信号が検出されるまで回転駆動装置5でダクト
2及び超音波センサ10、11を駆動する。
【0026】ここで、吹き出しダクト2及び超音波セン
サ10、11が検知領域27の左端27aまで行っても
人がいないときは、同様に検知領域27の右端27bに
向かって駆動され、人が発見できないときは、同じ動作
を繰り返す。
【0027】又、空白領域28d、29d、30d以外
から反射信号が入力された場合には、超音波センサ1
0、11から入力された反射信号の強さの差がレジスタ
20に入力されている信号と人追尾回路22で比較検出
され、その差が予め決められた強さ以下になると、回転
駆動装置5が停止し、その方向に冷風を送る。
【0028】ここで、超音波センサ10、11から入力
された反射信号の強さの差が予めレジスタ20に入力さ
れている信号より強くなつた場合は、強い反射信号が入
力される超音波センサの方に回転駆動装置5が駆動さ
れ、超音波センサ10、11に入力された反射信号の差
がレジスタ20に入力されている信号より小さくなれ
ば、回転駆動装置5はそこで停止する。
【0029】本発明の実施例では、このように、検知領
域27内で、物体28、29、30の位置の前後のある
時間間隔だけ、空白領域としてメモリ18に重ねて記憶
させることにより、メモリ18の記憶容量が少なくてす
み、又、この空白領域以外から反射信号があれば、人と
して判断するので、検知領域のどの方向を向いても連続
的に人の判別をすることができる。
【0030】又、1対の超音波センサ10、11は冷風
の吹き出し口6を持つ可撓性の吹き出しダクト2に取り
付けてあるので、超音波センサ10、11の方向が冷風
吹き出し方向になる。
【0031】なお、超音波センサ10、11で物体を検
知する場合には、検知された反射波が超音波センサ1
0、11に近いものを優先することにより、壁である物
体29より前にある物体や人を検知することができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の人追尾装
置を備えたスポット式エアコンでは、検知領域内で、物
体の位置の前後のある時間間隔だけ、空白領域としてメ
モリに重ねて記憶させることにより、メモリの記憶容量
が少なくてすみ、又、この空白領域以外から反射信号が
あれば、人として判断するので、検知領域のどの方向を
向いても連続的に人の判別をすることができ、又、1対
の超音波センサは冷風の吹き出し口を持つ可撓性の吹き
出しダクトに取り付けてあるので、超音波センサの方向
が冷風吹き出し方向になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例の人追尾装置を備えたスポッ
ト式エアコンの斜視図である。
【図2】図1のスポット式エアコンを制御する制御装置
のブロック図である。
【図3】図1のエアコンの動作を説明する説明図であ
る。
【符号の説明】
1 クーラー本体 2 吹き出しダクト 3 制御ボックス 4 ボリウム 5 回転駆動装置 6 吹き出し口 7 装着具 8、9 ホーン 10、11 超音波センサ 12 マイクロコンピュータ 13、14 超音波発振回路 15 増幅器 16 検波回路 17 ローパスフィルタ 18 メモリ 19 バッファメモリ 20 レジスタ 21 人判別回路 22 人追尾回路 23 駆動制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 勇 大阪府茨木市東太田4丁目5番11号 日 立冷熱株式会社茨木工場内 (72)発明者 有田 博 大阪府茨木市東太田4丁目5番11号 日 立冷熱株式会社茨木工場内 (72)発明者 内田 雅浩 静岡県焼津市越後島357番地 株式会社 朋電舎計装工場内 (56)参考文献 特開 平3−84348(JP,A) 特開 平2−169945(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 11/02 102

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷風を吹き出すダクトを備えた冷却機
    と、超音波を送信し、超音波の反射波を受信するように
    前記ダクトに固着された1対の超音波センサと、前記ダ
    クトの吹き出し方向と前記超音波センサの超音波照射方
    向とをともに順次変更する方向変更手段と、前記超音波
    センサからの反射信号が入力されたかどうかを検知する
    検知手段と、前記超音波を照射する各方向で前記検知手
    段が検知した反射信号が最初に入力された時間の前後を
    所定の時間間隔だけ信号空白領域として重ねて記憶させ
    る記憶手段と、前記方向変更手段によって前記ダクト及
    び前記超音波センサを所定方向に回動し、前記信号空白
    領域以外から検出された信号があれば、人と判別する人
    判別手段とからなり、該人判別手段からの信号によって
    前記方向変更手段で前記人と判別された方向に前記ダク
    トの吹き出し口及び前記超音波センサを向けるようにす
    ることを特徴とする人追尾装置を備えたスポット式エア
    コン。
  2. 【請求項2】 前記人判別手段で人と判別された信号が
    入力されたとき、前記1対の超音波センサの強い信号が
    入力される方向に方向変更手段で超音波センサ及び前記
    ダクトの冷風吹き出し方向を変更し、一対の超音波セン
    サで検出された反射信号の差が予め決められた信号より
    小さい時に、前記方向変更手段を停止することを特徴と
    する請求項1記載の人追尾装置を備えたスポット式エア
    コン。
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