JP6544467B2

JP6544467B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP6544467B2
Application number: JP2018130114A
Authority: JP
Inventors: 宏祐坪井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2019-07-17
Anticipated expiration: 2038-07-09
Also published as: JP2019032152A

Description

この発明は、空気調和機に関する。

従来、空気調和機としては、生体情報を検知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)。

上記空気調和機では、ドップラーセンサを制御するコントローラを備え、ドップラーセンサにより検知された生体情報を、コントローラに接続された通信インターフェースを介して外部に送信する。これにより、ドップラーセンサの検知情報を外部で利用することが可能になる。

国際公開第２０１６／１８１５４６号

しかしながら、上記従来の空気調和機では、室内ユニットのコントローラが故障すると、ドップラーセンサの検知情報を外部に送信することができなくなるという問題がある。

そこで、この発明の課題は、室内ユニットの制御部が故障しても、レーダーの検知情報を外部に送信することができる空気調和機を提供することにある。

この発明の一態様に係る空気調和機は、
室内制御部を有する室内ユニットと、
上記室内制御部に接続されたセンサユニットと
を備え、
上記センサユニットは、
生体情報を検出するためのレーダーと、
上記レーダーを制御すると共に、上記室内制御部と通信を行うレーダー制御部と、
上記レーダー制御部により制御され、上記レーダーにより検出された上記生体情報を表す信号を無線送信する無線通信部と
を有すると共に、
上記室内制御部が故障しても、上記無線通信部により上記レーダーの検知情報を外部に上記室内制御部を介さないで無線送信可能としていることを特徴とする。

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。

上記構成によれば、室内ユニットを制御する室内制御部とは別にレーダーを制御するレーダー制御部を備え、そのレーダー制御部により無線通信部を制御して、レーダーで検出された生体情報を表す信号を無線送信することによって、室内ユニットの室内制御部が故障しても、レーダー制御部によりレーダーを制御して、無線通信部によりレーダーの検知情報を外部に無線送信することができる。

また、一実施形態の空気調和機では、
上記センサユニットの上記無線通信部の通信状態を表示する通信状態表示部を備える。

上記実施形態によれば、センサユニットの無線通信部の通信状態を通信状態表示部により表示することによって、通信状態をユーザーが視覚的に確認でき、利便性が向上する。

また、一実施形態の空気調和機では、
上記センサユニットの上記レーダーの検知状態を表示する検知状態表示部を備える。

上記実施形態によれば、センサユニットのレーダーの検知状態を検知状態表示部により表示することによって、レーダーの検知状態をユーザーが視覚的に確認でき、利便性が向上する。例えば、センサユニットが室内ユニットと別体の場合、センサユニットの設置時に、検知状態表示部に表示されたレーダーの検知状態を確認しながら、最適な方向にレーダーを向けることができる。

また、一実施形態の空気調和機では、
上記センサユニットは、上記室内ユニットと別体である。

上記実施形態によれば、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。

また、一実施形態の空気調和機では、
上記室内ユニットと上記センサユニットは、配線で接続され、
上記室内ユニットの上記室内制御部と上記センサユニットの上記レーダー制御部は、上記配線を介して通信を行う。

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レーダー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。

また、一実施形態の空気調和機では、
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。

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。

以上より明らかなように、この発明によれば、室内ユニットを制御する室内制御部とは別にレーダーを制御するレーダー制御部を備え、そのレーダー制御部により無線通信部を制御して、レーダーにより検出された物理量を表す信号を無線送信することによって、室内ユニットの制御部が故障しても、レーダーの検知情報を外部に送信することができる空気調和機を実現することができる。

図１はこの発明の第１実施形態の空気調和機の外観図である。図２は上記空気調和機のブロック図である。図３は上記空気調和機のセンサユニットの斜視図である。図４は円錐形状のケーシングを外した状態のセンサユニットの斜視図である。図５は上記センサユニットの分解斜視図である。図６はこの発明の第２実施形態の空気調和機のブロック図である。

以下、この発明の空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。

〔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機の外観図を示している。

この第１実施形態の空気調和機は、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と、室内ユニット１００と接続された図示しない室外ユニットとを備えている。

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。

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。なお、センサユニット２００は、壁面に限らず、天井に設置してもよい。

図２は上記空気調和機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。

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。

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を制御するセンサ制御部２０２と、無線通信部２０３とを有する。このセンサ制御部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。また、センサ制御部２０２は、レーダー制御部の一例である。

上記無線通信部２０３は、通信規格の一例としての無線ＬＡＮの規格であるＷｉＦｉ(登録商標)を用い、図示しない無線アダプタなどを介して携帯情報端末(例えばスマートフォン)やサーバーなどと通信を行う。なお、ＷｉＦｉの代わりにBluetooth(登録商標)などの他の通信規格を用いてもよい。また、無線通信部２０３は、携帯情報端末と直接通信を行ってもよい。

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。

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センサ制御部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。

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。センサ制御部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。

図３はセンサユニット２００の斜視図を示している。

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。

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。

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。

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。

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。

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、センサ制御部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。

また、ユニット制御基板２１５の裏面側に無線通信部２０３である無線モジュールを実装している。

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発光ダイオードＬＥＤ１,ＬＥＤ２から出射された光を外部に導く。

導光体２１７は、発光ダイオードＬＥＤ１から出射された光で点灯する通信状態表示部２１７ａと、発光ダイオードＬＥＤ２から出射された光で点灯する検知状態表示部２１７ｂとを有する。通信状態表示部２１７ａは、無線通信部２０３による通信状態を表示し、検知状態表示部２１７ｂは、ドップラーセンサ２０１による検出状況を表示する。導光体２１７の通信状態表示部２１７ａと検知状態表示部２１７ｂは、ケーシング２１１の上部に設けられた開口に挿入されており、外部から視認できる。

また、上記押ボタンスイッチ２１８によって、センサユニット２００や無線通信部２０３の起動および停止を設定する。この押ボタンスイッチ２１８は、ケーシング２１１の上部に設けられた開口に一部が挿入されており、外部から操作できる。

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。

上記構成の空気調和機によれば、室内ユニット１００を制御する室内制御部１０２とは別にドップラーセンサ２０１を制御するセンサ制御部２０２を備え、そのセンサ制御部２０２により無線通信部２０３を制御して、ドップラーセンサ２０１により検出された生体情報を表す信号を無線送信する。したがって、室内ユニット１００の室内制御部１０２が故障しても、センサ制御部２０２によりドップラーセンサ２０１を制御して、無線通信部２０３によりドップラーセンサ２０１の検知情報を外部に無線送信することができる。

また、上記センサユニット２００の無線通信部２０３の通信状態を通信状態表示部２１７ａにより表示することによって、通信状態をユーザーが視覚的に確認でき、利便性が向上する。ここで、無線通信部２０３の通信状態(通信のオンオフ、電波強度、通信速度、接続モードなど)は、通信状態表示部２１７ａの点滅あるいは色変化などにより表示する。

また、上記センサユニット２００のドップラーセンサ２０１の検知状態を検知状態表示部２１７ｂにより表示することによって、ドップラーセンサ２０１の検知状態をユーザーが視覚的に確認でき、利便性が向上する。例えば、センサユニット２００が室内ユニット１００と別体の場合、センサユニット２００の設置時に、検知状態表示部２１７ｂに表示されたドップラーセンサ２０１の検知状態を確認しながら、最適な方向にドップラーセンサ２０１を向けることができる。ここで、ドップラーセンサ２０１の検知状態は、検知状態表示部２１７ｂの点滅あるいは色変化などにより表示する。

なお、この実施の形態では、検知状態表示部２１７ｂおよび検知状態表示部２１７ｂを発光ダイオードＬＥＤ１,ＬＥＤ２により点灯させたが、検知状態表示部および検知状態表示部はこれに限らず、液晶表示素子などを用いてもよい。

また、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とは別体とすることによって、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。

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、センサ制御部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。

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。

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のセンサ制御部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。

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。

また、上記センサユニット２００において、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。

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。

〔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機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機は、室内ユニット３００内にセンサユニット４００を搭載している点を除いて第１実施形態の空気調和機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。

この第２実施形態の空気調和機は、図６に示すように、室内ユニット３００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を有すると共に、センサユニット４００を内蔵する。このセンサユニット４００は、ドップラーセンサ２０１と、ドップラーセンサ２０１を制御するセンサ制御部２０２と、無線通信部２０３とを有する。センサ制御部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。

また、上記室内ユニット３００は、センサユニット４００の無線通信部２０３の通信状態を表示する通信状態表示部(図示せず)と、センサユニット４００のドップラーセンサ２０１の検知状態を表示する検知状態表示部(図示せず)を備える。

上記第２実施形態の空気調和機は、第１実施形態の空気調和機と同様の効果を有する。

〔第３実施形態〕
この発明の第３実施形態の空気調和機のセンサユニットは、画像センサを除いて第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、図１〜図５を援用する。

この第３実施形態の空気調和機のセンサユニットは、ドップラーセンサ２０１と、センサ制御部２０２と、画像センサとを有する。センサ制御部２０２は、ドップラーセンサ２０１と画像センサを制御する。

上記構成の空気調和機によれば、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。

画像センサは、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。

しかしながら、画像センサは、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。

〔第４実施形態〕
この発明の第４実施形態の空気調和機は、センサユニットの画像センサと焦電センサを除いて第１実施形態の空気調和機と同一の構成をしており、図１〜図５を援用する。

上記第４実施形態の空気調和機は、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および焦電センサ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。

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や画像センサに比べて広い範囲の赤外線の変化を検知できる。

上記第１,第３,第４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機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機にこの発明を適用してもよい。

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４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４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。

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
１００,３００…室内ユニット
１０１…電源部
１０２…室内制御部
２００,４００…センサユニット
２０１…ドップラーセンサ(レーダー)
２０２…センサ制御部(レーダー制御部)
２０３…無線通信部
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
２１７ａ…通信状態表示部
２１７ｂ…検知状態表示部
２１８…押ボタンスイッチ
２２０…固定支柱
２２１…自在継手
２３０…据付部
ＬＥＤ１,ＬＥＤ２…発光ダイオード

Claims

室内制御部(１０２)を有する室内ユニット(１００,３００)と、
上記室内制御部(１０２)に接続されたセンサユニット(２００,４００)と
を備え、
上記センサユニット(２００,４００)は、
生体情報を検出するためのレーダー(２０１)と、
上記レーダー(２０１)を制御すると共に、上記室内制御部(１０２)と通信を行うレーダー制御部(２０２)と、
上記レーダー制御部(２０２)により制御され、上記レーダー(２０１)により検出された上記生体情報を表す信号を無線送信する無線通信部(２０３)と
を有し、
上記室内制御部(１０２)が故障しても、上記無線通信部(２０３)により上記レーダー(２０１)の検知情報を外部に上記室内制御部(１０２)を介さないで無線送信可能としていることを特徴とする空気調和機。
請求項１に記載の空気調和機において、
上記センサユニット(２００,４００)の上記無線通信部(２０３)の通信状態を表示する通信状態表示部(２１７ａ)を備えることを特徴とする空気調和機。
請求項１または２に記載の空気調和機において、
上記センサユニット(２００,４００)の上記レーダー(２０１)の検知状態を表示する検知状態表示部(２１７ｂ)を備えることを特徴とする空気調和機。
請求項１から３のいずれか１つに記載の空気調和機において、
上記センサユニット(２００)は、上記室内ユニット(１００)と別体であることを特徴とする空気調和機。
請求項４に記載の空気調和機において、
上記室内ユニット(１００)と上記センサユニット(２００)は、配線(２０)で接続され、
上記室内ユニット(１００)の上記室内制御部(１０２)と上記センサユニット(２００)の上記レーダー制御部(２０２)は、上記配線(２０)を介して通信を行うことを特徴とする空気調和機。
請求項５に記載の空気調和機において、
上記センサユニット(２００)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機。