JP5886156B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機及び空気調和機の制御方法に関する。

室内機が設置されている室内の在室者を検出し、その検出結果を空調制御に反映させる空気調和機が知られている。

例えば、特許文献１には、人の存在を検知する画像センサと、画像センサの検出結果に基づいて空調制御を行う制御装置を備える空気調和装置が記載されている。

また、特許文献１には、画像センサの動作を自由に入り切り出来るスイッチを設けることにより、画像センサを使いたくない場合はオフにできることが記載されている。エアコンを使用しない季節において在宅している際にこの画像センサをオフにすることで画像センサのエネルギーの使用量を減らすことができる。

特許４４８７８０９号公報

しかし、特許文献１のスイッチは、画像センサの動作をオフにすることはできるが、画像センサで検知した画像情報を処理するマイコンの動作をオフにすることはできない。従って、特許文献１の空気調和機において、画像情報を処理するマイコンはオンのままであり、無駄なエネルギーを使用している。

本発明は、画像処理に係る機器のエネルギーの使用量を減らすことを目的とする。

本発明の空気調和機は、画像処理基板と、空調制御基板と、空調制御基板及び画像処理基板へ電力を供給する電源と、を備え、画像処理基板は、室内機が設置される室内を撮像する撮像手段と、撮像手段から入力される画像情報を処理する画像処理マイコンと、を有し、空調制御基板は、画像処理基板への電力の供給をオンオフするスイッチと、リモコンからの信号を受信する受信手段と、受信手段で受信した信号に基づいてスイッチを制御する空調制御マイコンと、を有し、電源は空調制御マイコン及び受信手段に電力を供給し、且つ、空調制御基板に設置されたスイッチを介して画像処理基板に設置された撮像手段及び画像処理マイコンに電力を供給する。

本発明によれば、画像処理に係る機器のエネルギーの使用量を減らすことができる。

空気調和機の室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。 室内機の側断面図である。 画像処理基板及び空調制御基板に関するブロック図である。 室内機の側断面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、空気調和機の室内機、室外機及びリモコンの正面図である。図１に示すように、空気調和機Ａは、室内機１００と、室外機２００と、リモコンＲｅと、を備えている。室内機１００と室外機２００とは冷媒配管（図示せず）で接続され、周知の冷媒サイクルによって、室内機１００が設置されている室内を空調する。また、室内機１００と室外機２００とは、通信ケーブル（図示せず）を介して互いに情報を送受信するようになっている。

リモコンＲｅはユーザによって操作され、室内機１００の受信手段１３１に対して赤外線信号を送信する。当該信号の内容は、運転要求、設定温度の変更、タイマ、運転モードの変更、停止要求などの指令である。空気調和機Ａは、これらの信号に基づいて、冷房モード、暖房モード、除湿モードなどの空調運転を行う。

また、室内機１００の前面パネル１０６の左右方向中央の下部には、撮像手段１１０及び表示手段１１１が設置されている。撮像手段１１０は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラであり、前面パネル１０６の左右方向中央の下部に設置されている。また、撮像手段１１０は、レンズの光軸が水平線に対して所定角度だけ下方を向くように設置され、室内機１００が設置されている室内を適切に撮像できるようになっている。

また、室内機１００の長手方向に順に、電源１５２、空調制御基板１１４及び画像処理基板１１３が配置されている。なお、電源１５２、空調制御基板１１４及び画像処理基板１１３の詳細については後記する。

図２は、室内機の側断面図である。筐体ベース１０１は、熱交換器１０２、送風ファン１０３、フィルタ１０８、露受け皿１５１などの内部構造体を収容している。

熱交換器１０２は複数本の伝熱管１０２ａを有し、送風ファン１０３により室内機１００内に取り込まれた空気を、伝熱管１０２ａを通流する冷媒と熱交換させ、空気を加熱又は冷却するように構成されている。なお、伝熱管１０２ａは、冷媒配管（図示せず）に連通し、周知の冷媒サイクル（図示せず）の一部を構成している。

左右風向板１０４は、空調制御マイコン１２２（図示せず）からの指示に従い、下部に設けた回動軸（図示せず）を支点にして左右風向板用モータ（図示せず）により回動される。

上下風向板１０５は、室内機マイコンからの指示に従い、両端部に設けた回動軸（図示せず）を支点にして上下風向板用モータ（図示せず）により回動される。

前面パネル１０６は、室内機１００の前面を覆うように設置されており、下端を軸として前面パネル用モータ（図示せず）により回動可能な構成となっている。ちなみに、前面パネル１０６を、下端に固定されるものとして構成してもよい。

図２に示す送風ファン１０３が回転することによって、空気吸込み口１０７及びフィルタ１０８を介して室内空気を取り込み、熱交換器１０２で熱交換された空気が吹出し風路１０９ａに導かれる。さらに、吹出し風路１０９ａに導かれた空気は、左右風向板１０４及び上下風向板１０５によって風向きを調整され、空気吹出し口１０９ｂから外部に送り出されて室内を空調する。

露受け皿１５１は熱交換器１０２に下方であって空気吹出し口１０９ｂの上方に位置する。

図２に示すように、空調制御基板１１４及び画像処理基板１１３を空気吹出し口１０９ｂの上部であって、露受け皿１５１と前面パネル１０６の間に配置することで、室内機における空間を有効に活用することができる。また、空気調和機の運転停止時に上下風向板１０５を閉じて画像処理基板１１３を覆うことで、運転停止時に画像処理基板１１３の表示手段１１１によって室内を撮像することを防ぐことができる。

ここで、空間上の理由で、画像処理基板１１３を露受け皿１５１に近い位置に配置しているが、画像処理基板１１３へ露が入るのを防ぐ必要がある。そのため、画像処理基板１１３を樹脂カバーで覆っている。

なお、イオンミスト装置（図示せず）及び表示基板（図示せず）を空調制御基板１１４及び画像処理基板１１３と同一直線上に配置することで、室内機における空間を有効に活用することができる。

図４は室内機の側断面図である。図４は空調制御基板１１４及び画像処理基板１１３の配置箇所が図２と異なっている。図４に示すように、表示手段１１１を有する画像処理基板１１３は、空気吹出し口１０９ｂの上部であって、熱交換器１０２と前面パネル１０６との間の位置に配置される。このような位置に画像処理基板１１３を配置することで、表示手段１１１を前面パネル１０６から室内に向けて表示することができる。

図３は、画像処理基板及び空調処理基板に関するブロック図である。

画像処理基板１１３は、撮像手段１１０、画像処理マイコン１２１及び表示手段１１１であるＬＥＤを搭載している。空調制御基板１１４は、空調制御マイコン１２２とカメラ用電源ＳＷ１１５を搭載している。受信手段１３１と空調制御マイコン１２２、空調制御マイコン１２２と画像処理マイコン１２１、空調制御マイコン１２２とスイッチ１１５、画像処理マイコン１２１と撮像手段１１０はそれぞれ通信ラインによって接続されている。

制御手段１３０は、画像処理マイコン１２１と空調制御マイコン１２２から構成される。

撮像手段１１０の運転開始及び運転停止方法について説明する。

受信手段１３１が受信したリモコン信号は空調制御マイコン１２２に送られる。リモコン信号が撮像手段１１０を起動する信号である場合、空調制御マイコン１２２はカメラ用電源ＳＷ１１５をオンにして、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０に電力を供給する。その後、画像処理マイコン１２１によって撮像手段１１０が制御され、室内の撮像が開始される。

受信手段１３１が、撮像手段１１０の停止信号、又は、空気調和機Ａの停止信号を受信した場合、撮像手段１１０の運転を停止するシーケンスが行われる。まず、受信手段１３１が受信した信号が空調制御マイコン１２２へ送られる。空調制御マイコン１２２は画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０に停止指令を送る。画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０は動作を停止する。その後、空調制御マイコン１２２はカメラ用電源ＳＷ１１５をオフにして、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０への電力の供給を遮断する。

このようにすることで、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０への電力の供給が突然遮断され、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０が故障する事態を避けることができる。

画像処理基板１１３に搭載した表示手段１１１は、電源部１５２から電力が供給されると自動的に点灯する構成となっており、スイッチ１１５の状態をユーザに可視化して示すことが可能となる。

電力が供給されると自動的に点灯する構成にすることで、表示手段をオンオフするＳＷが必要なくなることと、制御用ラインも不要となるため、基板の小型化と原価を安くおさえる効果もある。さらに、撮像手段１１０と表示手段１１１を同じ基板に配置することで、表示手段１１１への電源の供給を遮断し、撮像手段１１０だけに電源を供給するよう改造するのを困難にすることができる。

室内機１００の長手方向に余剰空間を設け、画像処理基板１１３及び空調制御基板１１４を室内機１００の長手方向に対して同一直線上に設けてもよい。

ここで、本実施形態では、制御手段１３０を空調制御マイコン１２２と画像処理マイコン１２１を分けており、画像処理マイコン１２１は、空調制御マイコン１２２とは別の基板に設けられている。このような配置にすることで、空調制御マイコン１２２で空調制御を行いつつ、画像処理マイコン１２１をオフにすることができる。

さらに、撮像手段１１０及び画像処理マイコン１２１を表示手段１１１と同じ基板に設置することで、表示手段１１１によって撮像手段１１０及び画像処理マイコン１２１がＯＮの状態であることをユーザに知らせることができる。言い換えると、表示手段１１１がＯＦＦのときに撮像手段１１０及び画像処理マイコン１２１に電力が供給されないようにしている。

画像処理基板１１３に撮像手段１１０、画像処理マイコン１２１及び表示手段１１１を配置し、人検知を行わないときに、画像処理基板１１３全体を遮断することで、画像処理基板１１３全体の待機電力を節電することができる。

また、必要となる電圧が異なる撮像手段１１０、画像処理マイコン１２１及び表示手段１１１を１つの基板に配置するために、画像処理基板１１３はＤＣ−ＤＣコンバータ１３８、１３９を有している。スイッチ１１５から供給される電力はＤＣ−ＤＣコンバータ１３８を介して撮像手段１１０へ供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３９を介して画像処理マイコン１２１へ供給される。

ここで、スイッチ１１５は空調制御基板１１４に設けられ、電源１５２は空調制御基板１１４を介して画像処理基板１１３に電力を供給するので、配線が複雑になるのを防ぐことができる。

また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３８及びＤＣ−ＤＣコンバータ１３９を用いることで、空調制御マイコン１２２、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０それぞれに必要な電圧に調整することができる。

なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３８の電圧降下幅はＤＣ−ＤＣコンバータ１３９よりも大きい。

スイッチ１１５のオンオフは、リモコン信号やセンサ信号などの電気的信号によって制御する場合と、ハードＳＷで構成して手動でＳＷをオンオフする場合が存在する。

リモコン信号においてオンオフする機能を搭載することで、一般的に高いところに設置されることが多い空気調和機においても、ユーザが簡単に電源を遮断できるメリットがある。逆に手動でＳＷをオンオフする場合、高いところでの作業を行うデメリットはあるが、一般ユーザとしての安心感は大きいというメリットがある。二つのＳＷを直列に配置することで、両方のメリットを得られる回路構成とすることもできる。

なお、画像処理マイコン１２１は、撮像手段１１０で撮影した画像を空調制御に反映し得る情報に処理する。画像処理マイコン１１３は、人体検出部、顔検出部、統合処理部、移動量算出部、活動量算出部を有している。例えば、撮像手段１１０で撮影した画像を、人が室内に何人いて、どの程度活動しているか等の情報に変換する。

空調制御マイコン１２２は、受信手段１３１を介してリモコンＲｅから入力されるリモコン信号、及び、温度検出器（図示せず）などのセンサ類から入力されるセンサ信号に応じて、空気調和機Ａの負荷（室内ファンモータ、圧縮機モータ、上下風向板用モータ、左右風向板用モータなど）の駆動を制御する。

さらに、空調制御マイコン１２２は、画像処理マイコン１２１で処理した情報に基づいて、制御値を決定する。例えば、暖房運転時に室内に複数の人がいる場合は、設定温度を１℃下げる制御を行う等の制御値を算出する。

以上説明したとおり、画像処理に係る機器への電力の供給を一括でＯＦＦにするためには、画像処理手段１１０を使用しないときは画像処理マイコン１２１への電力の供給を遮断する必要がある。

そこで、本発明の空気調和機は、画像処理基板１１３と、空調制御基板１１４と、空調制御基板１１４及び画像処理基板１１３へ電力を供給する電源１５２と、を備え、画像処理基板１１３は、室内機が設置される室内を撮像する撮像手段１１０と、撮像手段１１０から入力される画像情報を処理する画像処理マイコン１２１と、を有し、空調制御基板１１４は、画像処理基板１１３への電力の供給をオンオフするスイッチ１１５と、リモコンからの信号を受信する受信手段１３１と、受信手段１３１で受信した信号に基づいてスイッチ１１５のオンオフを制御する空調制御マイコン１２２と、を有し、電源１５２は空調制御マイコン１２２及び受信手段１３１に電力を供給し、、且つ、スイッチ１１５及びＤＣ−ＤＣコンバータを介して撮像手段１１０及び画像処理マイコン１２１に電力を供給する。

本発明の空気調和機によれば、撮像手段１１０と画像処理マイコン１２１と表示手段１１１を一つの基板に配置しているので、撮像手段１１０を使用しないときにこれらへの電力の供給を遮断することができる。そして、マイコンを画像処理マイコン１２１と空調制御マイコン１２２に分け、空調制御マイコン１２２によってスイッチ１１５を制御し、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０への電力の供給を遮断することで、画像処理に係る機器への電力の供給を一括で遮断することができる。

また、画像処理基板１１３への電力の供給は空調制御基板１１４を介する構造とし、スイッチ１１５を空調制御基板１１４に設けたため、画像処理基板１１３の電気配線をコンパクトにすることができる。

また、本発明の空気調和機は、画像処理基板１１３は撮像手段１１０が動作していることを外部に表示する表示手段１１１を有する。

本発明の空気調和機によれば、画像処理基板１１３に電力が供給されたときに表示手段１１１へも電力が供給される構造にすることができるので、ユーザに撮像手段１１０が動作中であることを知らせることができる。また、表示手段１１１を撮像手段１１０及び画像処理マイコン１２１と同一の基板に配置しているため、表示手段１１１と、撮像手段１１０及び画像処理マイコン１２１と、が切り離されることを困難にすることができる。

ここで、本発明の空気調和機は、画像処理基板１１３と空調制御用基板１１４とを分離して構成し、画像処理基板１１３には電圧レベルを調整するコンバータを配置しているため、基板全体が閉める面積が増大する。そのため、これらの基板が通風抵抗となる。また、撮像手段１１０は視野角の問題から室内機の前面側に設ける必要がある。

そこで、本発明の空気調和機は、前面パネル１０６と、室内の空気と熱交換する熱交換器１０２と、熱交換器１０２の下部に配置される露受け皿１５１と、熱交換器１０２で熱交換した空気を室内へ吹き出す空気吹出し口１０９ｂと、を備え、電源１５２、空調制御基板１１４及び画像処理基板１１３は室内機１００の長手方向に順に配置され、空調制御用基板１１４及び画像処理基板１１３は空気吹出し口１０９ｂの上部であって、露受け皿１５１と前面パネル１０６の間に配置し、画像処理基板１１３を樹脂カバーで覆っている。

本発明の空気調和機によれば、空調制御用基板１１４及び画像処理基板１１３が通風抵抗となることを防止しつつ、画像処理基板１１３の撮像手段１１０を前面に設けることができる。

また、空間上に理由で、画像処理基板１１３を露受け皿１５１に近い位置に配置しているが、画像処理基板１１３へ露が入るのを防ぐ必要がある。本発明の空気調和機によれば、画像処理基板１１３を樹脂カバーで覆っているので、画像処理基板１１３へ露が入るのを防ぐことができる。

また、本発明の空気調和機は、画像処理基板１１３への電力の供給を手動でオンオフする手動スイッチを備える。

本発明の空気調和機によれば、撮像手段１１０と画像処理マイコン１２１と表示手段１１１を一つの基板に配置しているので、１つの手動スイッチで画像用機器全体の電源の供給をより確実に遮断することができる。

また、本発明の空気調和機は、撮像手段１１０と画像処理マイコン１２１との間をポッティングする。

また、本発明の空気調和機は、受信手段１３１が撮像手段１１０を停止する信号を受信したときは、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０の動作を停止し、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０の動作が停止した後に空調制御マイコン１２２はスイッチ１１５をオフにする。

本発明の空気調和機によれば、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０への電力の供給が突然遮断され、画像処理マイコン１２１及び撮像手段１１０が故障する事態を避けることができる。

Ａ 空気調和機
Ｒｅ リモコン
１００ 室内機
１０３ 送風ファン
１０４ 左右風向板
１０５ 上下風向板
１０６ 前面パネル
１１０ 撮像手段
１１１ 表示手段
１１３ 画像処理基板
１１４ 空調制御基板
１１５ カメラ電源ＳＷ
１２１ 画像処理マイコン
１２２ 空調制御マイコン
１３１ 受信手段
１３８ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３９ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１５１ 露受け皿
１５２ 電源

Claims (4)

1. 画像処理基板と、空調制御基板と、前記空調制御基板及び前記画像処理基板へ電力を供給する電源と、を備え、
   前記画像処理基板は、
   室内機が設置される室内を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段から入力される画像情報を処理する画像処理マイコンと、
   を有し、
   前記空調制御基板は、
   前記画像処理基板への電力の供給をオンオフするスイッチと、
   リモコンからの信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信した信号に基づいて前記スイッチを制御する空調制御マイコンと、
   を有し、
   前記電源は前記空調制御マイコン及び前記受信手段に電力を供給し、且つ、前記空調制御基板に設置された前記スイッチを介して前記画像処理基板に設置された前記撮像手段及び前記画像処理マイコンに電力を供給する空気調和機。
2. 前記電源はＤＣ−ＤＣコンバータを介して前記画像処理基板に設置された前記撮像手段及び前記画像処理マイコンに電力を供給する請求項１に記載の空気調和機。
3. 前面パネルと、
   室内の空気と熱交換する熱交換器と、
   前記熱交換器の下部に配置される露受け皿と、
   前記熱交換器で熱交換した空気を室内へ吹き出す空気吹出し口と、を備え、
   前記電源、前記空調制御基板及び前記画像処理基板は室内機の長手方向に順に配置され、
   前記空調制御基板及び前記画像処理基板は前記空気吹出し口の上部であって、前記露受け皿と前記前面パネルの間に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
4. 前記受信手段が前記撮像手段を停止する信号又は空気調和機を停止する信号を受信したときは、前記画像処理マイコン及び前記撮像手段の動作が停止し、前記画像処理マイコン及び前記撮像手段の動作が停止した後に前記空調制御マイコンは前記スイッチをオフにすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気調和機。