JP6627982B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

この発明は、空気調和装置に関するものである。

従来における空気調和装置においては、人の人数を検出する人数検出手段、各々の人の位置を検出する人体位置検出手段、足元温度を検出する足元温度検出手段、床や壁の温度を検出する床壁温度検出手段等を備え、人体位置、足元温度及び床壁温度から各々の人付近の輻射温度を算出し、輻射温度等から室内に存在する各々の人の快適度を算出し、人数、各々の人の位置、快適度及び運転モードから風向を決定するように制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

日本特開平０６−２８８５９８号公報

しかしながら、特許文献１に示された従来における空気調和装置においては、室内に置かれた家具等が障害となり、制御に必要な情報、特に足元温度を検出することができず、使用者の人体への適切な調和空気の送風が困難となり、使用者の快適感が損なわれてしまう可能性がある。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、家具等の障害物があっても、使用者の人体の表面温度を考慮に入れた送風制御が可能であり、適切に使用者の人体に調和空気を送風することができ、ひいては使用者の快適感の向上を図ることができる空気調和装置を得るものである。

この発明に係る空気調和装置においては、吸込口及び吹出口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記吸込口から吸い込まれた空気と熱交換して調和空気を生成する熱交換器と、前記筐体に設けられ、前記吸込口から空気を吸い込み前記吹出口から調和空気を吹き出す空気流を生成するとともに、前記吹出口から吹き出す調和空気の風向を変更可能な送風機構と、予め設定された検出範囲内の表面温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出結果に基づいて、人体を検出し、検出した人体が存在する領域を特定する人体特定部と、床温度を検出する床温度検出手段と、人体が存在する領域において、前記温度検出手段により当該人体の温度が検出されていない当該人体の部位を特定し、特定した当該人体の部位の温度の推定値を前記温度検出手段の検出結果及び前記床温度検出手段の検出結果に基づいて算出する推定温度算出部と、人体の部位の温度の推定値に基づいて、前記送風機構を制御する送風制御部と、を備えた構成とする。

または、この発明に係る空気調和装置においては、吸込口及び吹出口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記吸込口から吸い込まれた空気と熱交換して調和空気を生成する熱交換器と、前記筐体に設けられ、前記吸込口から空気を吸い込み前記吹出口から調和空気を吹き出す空気流を生成するとともに、前記吹出口から吹き出す調和空気の風向を変更可能な送風機構と、予め設定された検出範囲内の表面温度を検出する温度検出手段と、床温度を検出する床温度検出手段と、前記温度検出手段により人体の足又は手の部位の温度が検出されず、かつ、前記吸込口で吸い込む空気の温度より床温度が低い場合に、調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように前記送風機構を制御する送風制御部と、を備えた構成とする。

この発明に係る空気調和装置においては、家具等の障害物があっても、当該障害物の陰に隠れた使用者の人体の部位の表面温度を考慮に入れた送風制御が可能であり、適切に使用者の人体に調和空気を送風することができ、ひいては使用者の快適感の向上を図ることができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の外観斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の縦断面図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置が備える人体センサの検出範囲を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の奥行き方向における人体センサの検出範囲を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の水平方向における人体センサの検出範囲を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の制御系統の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転時の送風制御を示すフロー図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転時に用いる温冷感算出式の修正Ｒ二乗値の一例を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る空気調和装置の暖房運転時の送風制御を示すフロー図である。 この発明の実施の形態２に係る空気調和装置の暖房運転時に用いる温冷感算出式の修正Ｒ二乗値の一例を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る空気調和装置の暖房運転時の送風制御を示すフロー図である。 この発明の実施の形態４に係る空気調和装置の暖房運転時の送風制御を示すフロー図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図８は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は空気調和装置の外観斜視図、図２は空気調和装置の縦断面図、図３は空気調和装置が備える人体センサの検出範囲を説明する図、図４は空気調和装置の奥行き方向における人体センサの検出範囲を説明する図、図５は空気調和装置の水平方向における人体センサの検出範囲を説明する図、図６は空気調和装置の制御系統の構成を示すブロック図、図７は空気調和装置の制御装置の機能的な構成を示すブロック図、図８は空気調和装置の暖房運転時の送風制御を示すフロー図、図９は空気調和装置の暖房運転時に用いる温冷感算出式の修正Ｒ二乗値の一例を示す図である。

この発明の実施の形態１における空気調和装置１００は、空気調和機の室内機である。したがって、空気調和装置１００は、室内の壁面又は天井面に設置されている。ここでは、空気調和装置１００は、室内の壁面に設置されているとする。

図１及び図２に示すように、空気調和装置１００は、筐体１１０を備えている。空気調和装置１００の筐体１１０は、横長で前面から下面にかけては滑らかな曲面となった略直方体状に形成されている。筐体１１０の上面部には、吸込口１１１が形成されている。吸込口１１１は、外部から筐体１１０の内部に空気を取り込むための開口である。筐体１１０の前面下部には、吹出口１１２が形成されている。吹出口１１２は、筐体１１０の内部から外部へと空気を排出するための開口である。筐体１１０の前面上部は、前面パネル１１３に覆われている。

吹出口１１２には、上下風向板１３１、１３２、１４１、１４２が設けられている。これらの上下風向板は、吹出口１１２から吹き出す空気の上下方向の吹き出し角度を調整するためのものである。

上下風向板は、空気調和装置１００の正面に向かって手前側と奥側とにそれぞれ設置されている。また、手前側と奥側の各上下風向板は、それぞれ左右に分割されている。すなわち、手前側の上下風向板は、空気調和装置１００の正面に向かって左側の左手前側上下風向板１３１と、右側の右手前側上下風向板１３２とに分割されている。また、奥側の上下風向板は、空気調和装置１００の正面に向かって左側の左奥側上下風向板１４１と、右側の右奥側上下風向板１４２とに分割されている。

それぞれの上下風向板が左右に分割される位置は、空気調和装置１００の正面に向かって長手方向（吹出口１１２の左右方向）のほぼ中央である。左手前側上下風向板１３１と右手前側上下風向板１３２との間には、僅かな隙間が形成されている。同様に、左奥側上下風向板１４１と右奥側上下風向板１４２との間にも、僅かな隙間が形成されている。

左手前側上下風向板１３１、右手前側上下風向板１３２、左奥側上下風向板１４１及び右奥側上下風向板１４２は、それぞれ、吹出口１１２の左右方向に細長く延びた板状の部材である。また、これらの上下風向板１３１、１３２、１４１、１４２は、それぞれ、長手方向に垂直な断面が円弧状となるように湾曲している。

上下風向板１３１、１３２、１４１、１４２は、それぞれが図示しない支持腕を介して筐体１１０に取り付けられている。それぞれの支持腕は筐体１１０に対して回転可能に取り付けられている。各支持腕が筐体１１０に対して回転することで、それぞれの上下風向板の向きを変えることができるようになっている。そして、上下風向板の向きを変えることで、空気調和装置１００は、送風方向を上下に変更可能である。

上下風向板のそれぞれの支持腕は、上下風向板用ステッピングモータの駆動により角度を調節できるように設けられている。具体的にここでは、左手前側上下風向板１３１及び左奥側上下風向板１４１の向きが、左側上下風向板用ステッピングモータ１６１により変更される。右手前側上下風向板１３２及び右奥側上下風向板１４２の向きが、右側上下風向板用ステッピングモータ１６２により変更される。

このようにして、吹出口１１２の左側から吹き出す空気の上下方向の吹き出し角度（送風方向）と、吹出口１１２の右側から吹き出す空気の上下方向の吹き出し角度（送風方向）とは、別々に調整することができる。なお、左側上下風向板用ステッピングモータ１６１及び右側上下風向板用ステッピングモータ１６２は、図１及び図２では図示を省略している。

吹出口１１２における上下風向板１３１、１３２、１４１、１４２の奥側には、左右風向板１５０が設けられている。左右風向板１５０は、吹出口１１２から吹き出す空気の左右方向の吹き出し角度を調整するためのものである。左右風向板１５０は、空気調和装置１００の正面に向かって長手方向（吹出口１１２の左右方向）にわたって並べられた複数の板材により構成されている。左右風向板１５０は、上下風向板１３１、１３２、１４１、１４２と同様に、左右風向板用ステッピングモータ１６３（図１及び図２では図示省略）の駆動により角度を調節できるようにして取り付けられている。

筐体１１０の内部には、吸込口１１１から吹出口１１２へと通じる風路が形成されている。風路における吸込口１１１の風下側には、熱交換器１２１が設置されている。熱交換器１２１は、風路を流れる空気と熱交換して、風路を流れる空気を加熱又は冷却する。空気を加熱するか冷却するかは、空気調和装置１００が暖房運転であるか冷房運転であるかによる。具体的には、暖房運転時には熱交換器１２１は空気を加熱する。一方、冷房運転時には熱交換器１２１は空気を冷却する。

熱交換器１２１は、風路を流れる空気を加熱又は冷却することで、当該空気の温度、湿度等を調整し、調和空気を生成する。熱交換器１２１は、このようにして、吸込口１１１から吸い込まれた空気と熱交換して調和空気を生成する。なお、暖房運転時には、調和空気として温風が生成され、冷房運転時には、調和空気として冷風が生成される。

風路における熱交換器１２１の風下側には、送風ファン１２２が設置されている。送風ファン１２２は、吸込口１１１から吹出口１１２へと向かう空気流を風路中に生成するためのものである。

送風ファン１２２が動作すると、吸込口１１１から吹出口１１２へと向かう空気流が風路中に生成され、吸込口１１１から空気が吸い込まれ、吹出口１１２から空気が吹き出される。吸込口１１１から吸い込まれた空気は、空気調和装置１００の内部の風路を、熱交換器１２１、送風ファン１２２の順に通過する空気流となり、吹出口１１２から吹き出す。この際、送風ファン１２２の風下側に配置された上下風向板１３１、１３２、１４１、１４２及び左右風向板１５０により、吹出口１１２から吹き出される風の方向（送風方向）が調整（変更）される。

送風ファン１２２、上下風向板１３１、１３２、１４１、１４２、左右風向板１５０、上下風向板用ステッピングモータ１６１、１６２、及び、左右風向板用ステッピングモータ１６３は、筐体１１０に設けられた送風機構を構成している。このように構成された送風機構は、吸込口１１１から空気を吸い込み吹出口１１２から調和空気を吹き出す空気流を生成するとともに、吹出口１１２から吹き出す調和空気の風向を変更可能である。

空気調和装置１００の前面中央には、人体センサ１７０が取り付けられている。ただし、人体センサ１７０の取付位置は、空気調和装置１００の前面中央に限られない。人体センサ１７０を、例えば、筐体１１０の左側又は右側の端部等に取り付けるようにしてもよい。

人体センサ１７０は、例えば、上下方向に並べた複数の赤外線センサ（受光素子）を備えている。ここでは、人体センサ１７０は例えば８個の赤外線センサ（受光素子）を備えているとする。これら８個の赤外線センサのそれぞれは、赤外線の受光及び温度の検出を個別に実行可能な検出素子である。これらの赤外線センサ（受光素子）は、例えば、図３に示すように、円筒状の金属缶１７１の内部に上下方向に直線状に並んで配置されている。これにより、人体センサ１７０は、室内の温度を互いに高さが異なる８個のエリアに区分して検出する機能を備えている。

これら８個の赤外線センサのそれぞれの検出範囲は、図３に示すように、互いに大きさが等しい四角形状のエリアとして設定されている。また、１個の赤外線センサの配光視野角は、例えば上下方向における縦配光視野角が７°に設定され、左右方向の横配光視野角が８°に設定されている。

それぞれの赤外線センサの配光視野角を合わせた人体センサ１７０全体の配光視野角１７３は、上下方向に細長いエリアとして設定されている。なお、それぞれの赤外線センサの配光視野角（検出範囲）は、同じ形状、同じ大きさでなくともよい。また、縦配光視野角及び横配光視野角の具体的な値についても、前述した例示に限定されるものではない。さらに、赤外線センサ（受光素子）の個数は８個に限定されるものではなく、人体センサ１７０は、７個以下または９個以上となる任意の個数の赤外線センサ（受光素子）を備えるようにしてもよい。

そして、人体センサ１７０は、センサ用ステッピングモータ１７２（図１及び図２では図示省略）により上下に並んだ複数の赤外線センサを、予め設定された角度範囲内において左右に向きを変えることができる。このようにすることで、上下に並んだ複数の赤外線センサのそれぞれを左右方向に走査させて、空気調和装置１００前方の予め設定された検出範囲（以下、「温度検出対象範囲」という）内について表面温度を検出することができる。

人体センサ１７０は、このような構成により、温度検出対象範囲内を走査して当該範囲内の表面温度分布（熱画像）を非接触で取得する。すなわち、人体センサ１７０は、予め設定された検出範囲内の表面温度を検出する温度検出手段を構成している。また、温度検出対象範囲内に床面が含まれる場合、人体センサ１７０が備える赤外線センサが検出した表面温度は、床面の温度すなわち床温度である。したがって、ここでは、人体センサ１７０は、床温度を検出する床温度検出手段も兼ねている。なお、人体センサ１７０が備える赤外線センサとは別に、床温度を検出する床温度検出手段を設けるようにしてもよい。

人体センサ１７０の検出結果、すなわち、人体センサ１７０により取得した表面温度分布（熱画像）データを、後述する制御装置１８０等で処理することで、例えば背景との温度差から、室内における人を含む熱源の有無及びその位置、人体の表面温度、人の身体の部位（肌の露出部と非露出部、頭部等）等を検出することができる。

また、人体センサ１７０の検出結果に基づいて、室内の人の体感温度も得ることができる。この場合、肌を露出している人体ほど体感温度を検出しやすい。なお、人体センサ１７０に用いる受光素子の画素数が多いほど、人体センサ１７０の検出精度は高くなる。具体的に例えば、３０画素以上の画素数を有する受光素子を用いれば、室内の人の位置及び人体センサ１７０から当該人までの距離を精度よく検出することができる。

人体センサ１７０は、温度検出対象範囲を左右に走査しながら温度検出対象の温度を検出する。なお、ここでの左右は、空気調和装置１００側から見た場合の左右である。室内の壁及び床の熱画像データ（温度分布データ）を取得する場合、例えば、人体センサ１７０の向きをセンサ用ステッピングモータ１７２により左右方向に動かし、センサ用ステッピングモータ１７２の回転（すなわち、人体センサ１７０の向きの回転）を一定角度毎に一定時間だけ停止させる。この際の一定角度は例えば１〜５°とする。また、この際の一定時間は例えば０．１〜０．２秒とする。そして、人体センサ１７０の向きの変更を停止した後、前記の一定時間（０．１〜０．２秒）よりも短い時間だけ待って、人体センサ１７０の８個の受光素子の検出結果（熱画像データ）を取り込む。

人体センサ１７０による検出結果の取り込み終了後、再びセンサ用ステッピングモータ１７２を前記一定角度だけ回転して再度停止し、同様の動作で人体センサ１７０の検出結果（熱画像データ）を取り込む。このような動作を繰り返し行って、検出範囲内における左右方向の例えば９０〜１００箇所で人体センサ１７０の検出結果を取得する。そして、取得した人体センサ１７０の検出結果から、温度検出対象範囲の熱画像データ（温度分布データ）を得ることができる。

次に、図４及び図５を参照しながら、以上のように構成された人体センサ１７０の検出範囲について説明する。まず、図４は、空気調和装置１００から見た奥行き方向における人体センサ１７０の検出範囲を説明する図である。この図４は、空気調和装置１００が設置された室内を水平方向から見た状態を示している。この図４では、空気調和装置１００が１８００ｍｍ程度の高さに設置され、空気調和装置１００から人体までの距離が３６００ｍｍ程度の状態を例示している。

人体センサ１７０の検出範囲は、奥行き方向において、赤外線センサ（受光素子）の個数（ここでは８）と等しい複数の領域に区分されている。すなわち、室内の空間は、奥行き方向において、各受光素子の配光視野角に対応する８個の領域に区分されている。そして、区分された個々の領域の広さは、配光視野角の上下方向の広がり角度に応じて設定される。

人体センサ１７０の最も下側の受光素子は、空気調和装置１００に最も近い手前側の領域における人体を検出する。そして、人体センサ１７０の上側の受光素子ほど、遠方の領域における人体を検出するように構成されている。

次に、図５は、空気調和装置１００から見た左右方向における人体センサ１７０の検出範囲を説明する図である。この図５は、空気調和装置１００が設置された室内を上方から見た状態を示している。人体センサ１７０の検出範囲は、左右方向において、人体センサ１７０をセンサ用ステッピングモータ１７２により回転させる際の前記一定角度に対する複数の領域に区分されている。

この図５では、人体センサ１７０の左右方向における検出範囲を９０°程度に設定する場合を例示している。人体センサ１７０の左右方向における検出範囲は、この角度に限られず、例えば、センサ用ステッピングモータ１７２により人体センサ１７０を完全に１回転させることができるように構成し、検出範囲を３６０°に設定してもよい。

なお、人体センサ１７０を他のステッピングモータ等により上下方向にもスイングさせるようにしてもよい。人体センサ１７０の向きを上下方向にも変えることができるようにすることで、水平方向だけでなく上下方向についても詳細な熱画像データを取得することができる。

また、人体センサ１７０は、赤外線センサと、他の検出機器を併用する構成としてもよい。具体例を挙げると、カメラ、超音波センサ等を用いて人体の位置、形状及び人体までの距離を検出する構成としてもよい。すなわち、人体センサ１７０として、赤外線センサの他に、例えば、物体を検出可能な超音波センサをさらに備えるようにしてもよい。このようにすることで、人体センサ１７０による人体の位置及び距離の検出精度を向上させることができる。又は、フレネルレンズを用いた焦電センサを用いて、室内の左右方向及び空気調和装置１００からみた奥行き方向（前後方向）における人体の位置を検出する構成としてもよい。

次に、図６を参照しながら、空気調和装置１００の制御系統の構成について説明する。空気調和装置１００は、制御装置１８０及び操作部１９０を備えている。制御装置１８０は、例えばマイクロコンピュータ等を備えた電気回路により構成されている。制御装置１８０は、プロセッサ及びメモリを備えている。メモリには、制御用のプログラムが記憶されている。プロセッサは、メモリに記憶されているプログラムを読み出して実行する。

プロセッサが制御用のプログラムを実行することで、制御装置１８０は予め設定された処理を実行して空気調和装置１００の動作を制御する。また、特に、メモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することで、後述する人体特定部１８１、推定温度算出部１８２及び送風制御部１８３の各部の機能が実現される。

制御装置１８０の入力側には、人体センサ１７０等を含むセンサ系統が接続されている。制御装置１８０の出力側には、送風ファン１２２、左側上下風向板用ステッピングモータ１６１、右側上下風向板用ステッピングモータ１６２、左右風向板用ステッピングモータ１６３、センサ用ステッピングモータ１７２等を含む各種のアクチュエータが接続されている。

また、制御装置１８０には、リモートコントローラ等を含む操作部１９０が相互通信可能に接続されている。使用者は、操作部１９０を操作することにより、電源のＯＮ／ＯＦＦ、暖房運転と冷房運転の切換、温度、風向、風量等の設定等を行うことができる。制御装置１８０は、センサ系統及び操作部１９０からの入力に基づいて各アクチュエータを駆動し、空気調和装置１００の動作を制御する。制御装置１８０により実行される制御には、例えば、冷房運転、暖房運転、送風動作、人体センサ１７０の走査動作等の制御が含まれる。

図７に示すように、制御装置１８０は、人体特定部１８１、推定温度算出部１８２及び送風制御部１８３を備えている。人体特定部１８１は、温度検出手段である人体センサ１７０の検出結果に基づいて、人体センサ１７０の温度検出対象範囲内に存在する人体を検出する。人体の検出は、例えば、人体センサ１７０により検出された表面温度が予め設定された基準温度以上の各領域の形状、分布（相対位置関係）、面積等を用いて行うことができる。この際の基準温度は、人の体温を考慮して具体的に例えば３０℃等に設定される。

次に、人体特定部１８１は、このようにして検出した人体が存在する領域を特定する。人体が存在する領域は、例えば、表面温度が一定温度以上の各領域の形状、分布（相対位置関係）、面積、各領域の温度の相対的な大小関係等を用いて特定することができる。この際、人体特定部１８１が特定した人体が存在する領域には、人体センサ１７０により検出された表面温度が前述の基準温度未満である部分が含まれていてもよい。なお、人体が存在する領域を特定すると、当該領域の形状も特定され、すなわち、人体の形状が特定される。したがって、「人体が存在する領域を特定する」とは、「人体の形状を特定する」と言い換えることができる。

人体特定部１８１は、人体が存在する領域全体を一度に特定してもよいし、人体が存在する領域を、当該人体の部位毎に個別に特定してもよい。人体の部位毎に存在する領域を個別に特定する場合、人体特定部１８１は、例えば、人体の頭部、胸部、腕部、上脚部、下脚部、手及び足のそれぞれの部位について、各部位が存在する領域をそれぞれ特定する。なお、ここでいう「手」とは、手首よりも先端側の部分を指している。また、ここでいう「足」とは、足首よりも先端側の部分を指している。

この際、人体特定部１８１は、特に、人体センサ１７０より検出された表面温度が予め設定された温度以上である部分を、当該人体の頭部、胸部及び腹部の少なくともいずれかが存在する領域として特定するようにしてもよい。また、人体特定部１８１は、人体の各部位が存在する領域を特定する際に、それぞれの部位の温度、位置及び着衣状態についても特定するようにしてもよい。「着衣状態」とは、当該部位の肌が衣服等により覆われているのか、それとも露出されているのかに関する状態のことである。

なお、人体センサ１７０として表面温度を検出する赤外線センサに加えて超音波センサも備えている場合には、人体特定部１８１は、赤外線センサの検出結果及び超音波センサの検出結果に基づいて、人体を検出し、検出した人体が存在する領域を特定するようにするのがよい。

次に、再び図４を参照しながら、人体特定部１８１による人体の各部位が存在する領域の特定について、具体例を挙げて説明する。図４に示す例では、最も上側から４番目までの４つの受光素子の検出領域内で、人体が検出される状態になっている。

具体的には、まず、最も上側の受光素子が人体の頭部を検出している。頭部は露出している上に、人体の他の部分よりも皮膚温度が高く、例えば３０℃以上の皮膚温度を有している。したがって、人体特定部１８１は、人体センサ１７０により取得した熱画像データに基づいて、人体の頭部が属する領域を識別することができる。より詳しく述べると、人体特定部１８１は、最も上側の受光素子が水平方向の走査により取得した熱画像データを分析する。そして、水平方向において検出温度が３０℃以上である熱源の形状が予め記憶されている人体頭部の形状（例えば、円形状）と合致する場合に、この熱源を頭部として特定する。

また、上から２番目の受光素子は、人体の胸部及び腕部を検出している。胸部はほとんどの場合で衣服により覆われており、肌が露出していることは稀である。腕部は、肌が露出している場合と、露出していない場合がある。人体特定部１８１は、人体センサ１７０により検出した表面温度に基づいて、腕部が露出しているか否かを判定することができる。具体的には、腕部の肌が露出している場合には、腕部に相当する位置で頭部と同等か、やや低い皮膚温度が検出される。腕部は、頭部よりも冷えている場合があり、この場合には腕部の温度が頭部よりも低い温度として検出されるためである。

上から３番目の受光素子は、人体の上脚部を検出している。上脚部は、衣服により覆われている場合がほとんどである。このため、上脚部に相当する位置では、衣服の表面温度が検出される。衣服の表面温度は、皮膚の温度よりも低い。また、手が上脚部の脇に下ろされている場合等には、手の位置で頭部と同等以下の温度が検出される。なお、手は、頭部よりも冷えている場合がある。この場合には、手の位置で頭部よりも低い温度が検出される。

上から４番目の受光素子は、人体の下脚部を検出している。当該人体が靴下等の衣類を着用している場合には、下脚部の位置で衣類の表面温度が検出される。また、足が冷えている場合には、衣類を着用しているか否かに関係なく、下脚部に相当する位置で衣類の表面温度よりもさらに低い温度が検出される。

なお、人体の胸部、腕部、上脚部、下脚部、手及び足の各部位についても、人体の頭部のときと同様に、人体特定部１８１は、一定温度以上の領域の形状と予め記憶しておいた各部位の形状とを比較照合することにより、各部位の存在する領域を特定する。

再び図７を参照しながら説明を続ける。推定温度算出部１８２は、まず、人体特定部１８１により特定された人体が存在する領域において、人体センサ１７０により当該人体の温度が検出されていない当該人体の部位を特定する。以下において、人体センサ１７０により温度が検出されていない人体の部位のことを「温度未検出部位」という。この温度未検出部位は、例えば、人が身に着けている衣服、室内に置かれた家具等の障害物により、人体センサ１７０では人体の温度が検出できなかった部位である。

推定温度算出部１８２は、例えば、人体特定部１８１により特定された人体が存在する領域であって、前述した基準温度よりも一定温度以上低い部分を、温度未検出部位として特定する。又は、推定温度算出部１８２は、例えば、人体特定部１８１により特定された人体が存在する領域であって、当該領域の外側の表面温度と一定温度以内しか差がない部分を、温度未検出部位として特定する。また、人体が存在する領域を人体特定部１８１が当該人体の部位毎に個別に特定した場合には、推定温度算出部１８２は、人体特定部１８１により特定された人体の足及び下腿の一方又は両方が存在する領域を、温度未検出部位として特定してもよい。

次に、推定温度算出部１８２は、特定した温度未検出部位の温度の推定値を算出する。推定温度算出部１８２は、この温度未検出部位の温度の推定値の算出を、温度検出手段の検出結果及び床温度検出手段の検出結果に基づいて行う。ここでは、前述したように、人体センサ１７０が温度検出手段と床温度検出手段とを兼ねている。したがって、この実施の形態１で説明する例においては、推定温度算出部１８２は、人体センサ１７０の検出結果に基づいて温度未検出部位の温度の推定値を算出する。

例えば、推定温度算出部１８２は、人体の周囲の床温度と人体センサ１７０により温度を検出することができた当該人体の部位の温度とから、当該人体の温度未検出部位の推定値を算出する。このためには、人体の周囲の床温度と人体の頭部等の皮膚温度が検出しやすい部位の温度とから、人体の任意の部位の温度を求める関係式を制御装置１８０のメモリに予め記憶しておく。そして、推定温度算出部１８２は、この関係式を用いて、検出された床温度と検出された人体の温度とから当該人体の温度未検出部位の推定値を算出する。

なお、温度未検出部位が足等の床に近い部位の場合は、床温度のみから温度未検出部位である足の温度の推定値を算出するようにしてもよい。すなわち、この場合には、人体の周囲の床温度と人体の足温度との関係式を制御装置１８０のメモリに予め記憶しておく。そして、推定温度算出部１８２は、この関係式を用いて、検出された床温度から人体の足温度の推定値を算出する。

送風制御部１８３は、以上のようにして推定温度算出部１８２により算出された人体の部位の温度の推定値に基づいて、前述した送風機構を制御する制御手段である。温度未検出部位の温度の推定値に基づく送風機構の制御の具体的な内容について、暖房運転と冷房運転のそれぞれの場合について次に説明する。なお、以下に説明する温度未検出部位の温度の推定値に基づく送風機構の制御は、暖房運転及び冷房運転の一方のみで行ってもよいし、両方で行ってもよい。

まず、暖房運転の場合について説明する。送風制御部１８３は、暖房運転時に推定温度算出部１８２により算出された人体の部位の温度の推定値が暖房基準温度よりも低い場合、調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように送風機構を制御する。また、送風制御部１８３は、暖房運転時に推定温度算出部１８２により算出された人体の部位の温度の推定値が暖房基準温度よりも高い場合、調和空気の風向が当該人体の位置とは異なる方向に向くように送風機構を制御し、いわゆる「人よけ送風」を行う。

この際、当該人体と調和空気の気流との距離が０．３ｍ以上となるように送風機構を制御することが望ましい。調和空気の気流と人体との距離が最も近い位置でも０．３ｍ以上となるように設定するのが好ましい。この設定によれば、このようにすることで、調和空気の気流がある程度拡散しても、気流が当該人体に当たることを十分に抑制することができる。

ここで、送風制御部１８３は、暖房基準温度を、温度検出手段の検出結果及び床温度検出手段の検出結果に基づいて算出する。ここでは、前述したように、人体センサ１７０が温度検出手段と床温度検出手段とを兼ねている。したがって、この実施の形態１で説明する例においては、送風制御部１８３は、人体センサ１７０により検出された人体の温度と、人体センサ１７０により検出された床温度とに基づいて、暖房基準温度を算出する。

具体的には、人体センサ１７０により検出された人体の温度のうち、特に上半身の温度に重み付け係数を乗じたものと、人体センサ１７０により検出された当該人体の周囲の床温度に重み付け係数を乗じたものとの和により、暖房基準温度を算出する。人体の上半身は、下半身と比較して室内の家具等の障害物により人体センサ１７０による検出が遮られにくい。このため、上半身の温度を用いることで、安定して暖房基準温度を算出することが可能である。

なお、床温度をそのまま用いるのではなく、当該人体の周囲の床温度と当該人体の足の温度との差を用いるようにしてもよい。この際、当該人体の足の温度は、人体センサ１７０により直接検出することができていれば、人体センサ１７０により検出された値を用いる。当該人体の足が温度未検出部位である場合には、推定温度算出部１８２が算出した当該人体の足の温度の推定値を用いる。

この際の重み付け係数は予め設定されており、制御装置１８０のメモリ等に予め記憶されたものを読み出して用いる。人体の温度に乗じる重み付け係数と、床温度に乗じる重み付け係数とは、別々に設定される。なお、ここでいう上半身は、具体的には、前述した頭部、胸部、腹部等が特に好ましい。手、腕は生活で使われることが多く、動作により温度が変動しやすいので、暖房基準温度の算出にそのまま用いることは避けた方がよいためである。

なお、室内に複数の人体が検出され、これらの人体のうちの２以上の人体の温度未検出部位の温度の推定値が暖房基準温度よりも低い場合もあり得る。このような場合には、送風制御部１８３は、温度未検出部位の温度の推定値が暖房基準温度よりも低い２以上の人体の中間地点に調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように送風機構を制御するようにしてもよい。

次に、冷房運転の場合について説明する。送風制御部１８３は、冷房運転時に推定温度算出部１８２により算出された人体の部位の温度の推定値が冷房基準温度よりも高い場合、調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように送風機構を制御する。また、送風制御部１８３は、冷房運転時に推定温度算出部１８２により算出された人体の部位の温度の推定値が冷房基準温度よりも低い場合、調和空気の風向が当該人体の位置とは異なる方向に向くように送風機構を制御し、いわゆる「人よけ送風」を行う。この際、暖房運転の場合と同様に、当該人体と調和空気の気流との距離が０．３ｍ以上となるように送風機構を制御することが望ましい。

冷房基準温度は、前述した暖房基準温度と同様に、温度検出手段の検出結果及び床温度検出手段の検出結果に基づいて算出される。すなわち、この実施の形態１で説明する例においては、送風制御部１８３は、人体センサ１７０により検出された人体の温度と、人体センサ１７０により検出された床温度とに基づいて、冷房基準温度を算出する。

具体的には、人体センサ１７０により検出された人体の温度のうち、特に上半身の温度に重み付け係数を乗じたものと、人体センサ１７０により検出された当該人体の周囲の床温度に重み付け係数を乗じたものとの和により、冷房基準温度を算出する。冷房基準温度の算出に用いる重み付け係数は、暖房基準温度の算出に用いた重み付け係数とは別に予め設定される。

なお、暖房基準温度と同じく、床温度をそのまま用いるのではなく、当該人体の周囲の床温度と当該人体の足の温度との差を用いるようにしてもよい。また、当該人体の足が温度未検出部位である場合には、推定温度算出部１８２が算出した当該人体の足の温度の推定値を用いる。

次に、図８を参照しながら、以上のように構成された空気調和装置１００の暖房運転の動作の流れの一例を説明する。使用者の操作部１９０への操作等により空気調和装置１００が暖房運転を開始すると、まず、ステップＳ１において、人体センサ１７０は表面温度の検出を開始し、人体特定部１８１は、人体センサ１７０の検出結果に基づく人体の検出を開始する。続くステップＳ２において、人体特定部１８１は、人体センサ１７０の検出結果に基づいて、人体を検出したか否かを確認する。人体を検出しない場合はステップＳ１へと戻る。一方、人体特定部１８１が人体を検出した場合はステップＳ３へと進む。

ステップＳ３においては、まず、人体特定部１８１は、検出した人体の各部位が存在する領域を特定する。そして、人体特定部１８１は、人体センサ１７０の検出結果から、存在する領域を特定した人体の各部位の温度を取得する。

続くステップＳ４において、推定温度算出部１８２は、人体特定部１８１により特定された人体の足の部位の温度（足温度）が人体センサ１７０により検出できないか否かを確認する。人体の足の温度が人体センサ１７０で検出できない場合は、当該人体の足が「温度未検出部位」として特定されたことになる。そして、この場合には、ステップＳ５へと進む。

ステップＳ５においては、推定温度算出部１８２は、人体センサ１７０の検出結果から、人体の足が存在する領域の周囲の床温度を取得する。続くステップＳ６においては、推定温度算出部１８２は、ステップＳ５で取得した床温度に基づいて、人体の温度未検出部位である足の温度の推定値を算出する。ステップＳ６の後はステップＳ７へと進む。一方、ステップＳ４において人体の足の温度が人体センサ１７０で検出できた場合は、ステップＳ５及びステップＳ６を経ることなく、ステップＳ４からステップＳ７へと進む。

ステップＳ７においては、送風制御部１８３は、人体特定部１８１により特定した人体の各部位の温度が、暖房基準温度未満であるか否かを確認する。この確認に先立って、送風制御部１８３は、ステップＳ３で取得した人体の各部位の温度と、ステップＳ５で取得した床温度とを用いて暖房基準温度を算出する。この際、ステップＳ６を実行して人体の足温度の推定値を算出している場合には、さらに人体の足温度の推定値も暖房基準温度の算出に用いられる。

そして、送風制御部１８３は、ステップＳ３で取得した人体の各部位の温度が暖房基準温度未満であるか否かを確認する。また、ステップＳ６を実行して人体の足温度の推定値を算出している場合には、人体の足温度の推定値が暖房基準温度未満であるか否かも確認する。そして、推定値を含む人体の各部位の温度が暖房基準温度未満である場合には、ステップＳ８へと進む。

ステップＳ８においては、送風制御部１８３は、人体センサ１７０により検出された当該人体の位置へと向けて調和空気を送風するように送風機構を制御する。なお、ここでの調和空気は温風である。ステップＳ８の後は、ステップＳ１へと戻り、以上の各ステップを繰り返す。したがって、ステップＳ７で推定値を含む人体の各部位の温度が暖房基準温度未満である状態が続く限り、当該人体の位置へと向けた調和空気の送風が継続される。そして、ステップＳ７において推定値を含む人体の各部位の温度が暖房基準温度以上となった場合には、ステップＳ９へと進む。

ステップＳ９においては、送風制御部１８３は、いわゆる人よけ送風を行う。すなわち、人体センサ１７０により検出された当該人体の位置とは異なる方向へと調和空気を送風するように送風機構を制御する。そして、一連の動作フローは終了となるが、空気調和装置１００の暖房運転が停止されるまでは、以上のステップＳ１からＳ９までが繰り返し実行される。

以上で説明したのは暖房運転の動作であるが、冷房運転の場合もこれとほぼ同じである。すなわち、使用者の操作部１９０への操作等により空気調和装置１００が冷房運転を開始した場合の動作は、ステップＳ１からＳ６、Ｓ８及びＳ９については、図８に示した暖房運転の場合と同じである。

そして、冷房運転の場合、ステップＳ７だけが暖房運転と異なる。すなわち、冷房運転のステップＳ７では、送風制御部１８３は、人体特定部１８１により特定した人体の各部位の温度が、冷房基準温度未満であるか否かを確認する。この確認に先立って、送風制御部１８３は、ステップＳ３で取得した人体の各部位の温度と、ステップＳ５で取得した床温度とを用いて冷房基準温度を算出する。この際、ステップＳ６を実行して人体の足温度の推定値を算出している場合には、さらに人体の足温度の推定値も冷房基準温度の算出に用いられる。

そして、送風制御部１８３は、ステップＳ３で取得した人体の各部位の温度が冷房基準温度以上であるか否かを確認する。また、ステップＳ６を実行して人体の足温度の推定値を算出している場合には、人体の足温度の推定値が冷房基準温度以上であるか否かも確認する。そして、推定値を含む人体の各部位の温度が冷房基準温度以上である場合には、ステップＳ８へと進む。一方、推定値を含む人体の各部位の温度が冷房基準温度未満である場合には、ステップＳ９へと進む。

図９に示すのは、空気調和装置１００の暖房運転時に用いる温冷感算出式の修正Ｒ二乗値の一例である。なお、修正Ｒ二乗値とは、自由度調整済みの決定係数である。この図９に示すように、推定温度算出部１８２が算出した足の温度の推定値を用いずに人体センサ１７０が検出した上半身の温度のみを説明変数として温冷感算出式を組み立てた場合には、修正Ｒ二乗値は０．５９であった。これに対し、人体センサ１７０が検出した上半身の温度に加えて、推定温度算出部１８２が算出した足の温度の推定値を説明変数として温冷感算出式を組み立てた場合には、修正Ｒ二乗値は０．６５になり、温冷感算出式のあてはまりの程度を向上できていることが分かる。

以上のように構成された空気調和装置１００は、家具等の障害物により人体センサ１７０では人体の表面温度が検出できない部位があったとしても、当該部位の温度の推定値を算出して、当該部位の温度の推定値を用いて送風機構を制御している。このため、家具等の障害物の有無によらず、適切に使用者の人体に調和空気を送風することができ、使用者の快適感の向上を図ることができる。

次に、以上で説明したこの発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の変形例について説明する。この変形例においては、推定温度算出部１８２は、人体の温度未検出部位が足又は手の部位である場合に、床温度を当該温度未検出部位の温度の推定値とする。また、送風制御部１８３は、吸込口１１１で吸い込む空気の温度を、暖房基準温度とする。吸込口１１１で吸い込む空気の温度は、空気調和装置１００が設置された室内の空気の温度すなわち室内温度と言い換えてもよい。なお、このため、この変形例においては、空気調和装置１００には、吸込口１１１で吸い込む空気の温度又は室内温度を検出するための温度センサが備えられる。

前述したように、送風制御部１８３は、暖房運転時に推定温度算出部１８２により算出された人体の部位の温度の推定値が暖房基準温度よりも低い場合、調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように送風機構を制御する。したがって、この変形例では、送風制御部１８３は、暖房運転時に吸込口１１１で吸い込む空気の温度より床温度が低い場合、調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように送風機構を制御する。

すなわち、以上のような変形例においては、送風制御部１８３は、温度検出手段としての人体センサ１７０により人体の足又は手の部位の温度が検出されず、かつ、床温度検出手段としての人体センサ１７０により検出された床温度が、吸込口１１１で吸い込む空気の温度より低い場合に、調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように送風機構を制御する。

このようにすることで、温度未検出部位の温度の推定値及び暖房基準温度を簡易に算出して設定でき、処理負荷を低減させつつ、家具等の障害物があっても、使用者の人体の表面温度を考慮に入れた送風制御が可能であり、適切に使用者の人体に調和空気を送風することができ、ひいては使用者の快適感の向上を図ることができる。

なお、発明者による暖房実験の結果、人周辺の床温度が空気調和装置１００の設定温度以上となると、当該人の温冷感が中立以上となる、すなわち、温冷感中立又は少し暑いと感じる傾向があることを確認している。また、床温度検出手段としての人体センサ１７０が検出した床温度を説明変数として温冷感算出式を組み立てた場合には、修正Ｒ二乗値は０．５８になった。これは、人体センサ１７０が検出した上半身の温度のみを説明変数として温冷感算出式を組み立てた場合の修正Ｒ二乗値０．５９と同等である。したがって、この変形例でも必要な温冷感算出式のあてはまりの程度を確保できていると考えられる。

実施の形態２．
図１０及び図１１は、この発明の実施の形態２に係るもので、図１０は空気調和装置の暖房運転時の送風制御を示すフロー図、図１１は空気調和装置の暖房運転時に用いる温冷感算出式の修正Ｒ二乗値の一例を示す図である。

ここで説明する実施の形態２は、前述した実施の形態１の構成において、人体の温度未検出部位の温度の推定値の算出に、当該部位が存在する領域の温度を人体センサ１７０が検出した継続時間をさらに用いるようにしたものである。以下、この実施の形態２に係る空気調和装置について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

この実施の形態２の空気調和装置１００も、実施の形態１と同じく、制御装置１８０は、図７に示すように、人体特定部１８１、推定温度算出部１８２及び送風制御部１８３を備えている。そして、この実施の形態２に係る空気調和装置１００の推定温度算出部１８２は、温度未検出部位の温度の推定値の算出を、温度検出手段の検出結果及び床温度検出手段の検出結果に加えて、温度検出手段が人体の温度を検出した継続時間を用いて行う。

ここでは、実施の形態１と同じく、人体センサ１７０が温度検出手段と床温度検出手段とを兼ねている。したがって、この実施の形態２で説明する例においては、推定温度算出部１８２は、人体センサ１７０の検出結果と人体センサ１７０が人体の温度を検出した継続時間とに基づいて温度未検出部位の温度の推定値を算出する。

例えば、推定温度算出部１８２は、人体の周囲の床温度と、人体センサ１７０により温度を検出することができた当該人体の部位の温度と、人体センサ１７０が当該人体の温度を検出した継続時間とから、当該人体の温度未検出部位の推定値を算出する。このためには、人体の周囲の床温度と、人体の頭部等の皮膚温度が検出しやすい部位の温度と、人体の室内での滞在時間とから、人体の任意の部位の温度を求める関係式を制御装置１８０のメモリに予め記憶しておく。

そして、推定温度算出部１８２は、この関係式を用いて、検出された床温度と検出された人体の温度と人体の室内での滞在時間から当該人体の温度未検出部位の推定値を算出する。ここで、人体の室内での滞在時間は、人体センサ１７０が当該人体の温度を検出した継続時間により求めることができる。
なお、他の構成については実施の形態１と同様であって、その詳細説明は省略する。

次に、図１０を参照しながら、以上のように構成された空気調和装置１００の暖房運転の動作の流れの一例を説明する。この図１０に示すフロー図において、ステップＳ１１からＳ１４は、図８のステップＳ１からＳ４と同じであるため、その説明を省略する。

ステップＳ１５において、推定温度算出部１８２は、人体センサ１７０が人体の温度を検出し始めてからの経過時間を取得し、この経過時間を人体の室内での滞在時間とする。ステップＳ１５の後はステップＳ１６へと進む。図１０のステップＳ１６は図８のステップＳ５と同じである。

ステップＳ１７において、推定温度算出部１８２は、ステップＳ１５で取得した滞在時間とステップＳ１６で取得した床温度に基づいて、人体の温度未検出部位である足の温度の推定値を算出する。ステップＳ１７の後はステップＳ１８へと進む。図１０のステップＳ１８からＳ２０は、図８のステップＳ７からＳ９と同じであるため、その説明は省略する。

なお、以上で説明したのは暖房運転の動作であるが、冷房運転の場合もこれとほぼ同じである。すなわち、使用者の操作部１９０への操作等により空気調和装置１００が冷房運転を開始した場合の動作は、ステップＳ１１からＳ１７、Ｓ１９及びＳ２０については、図１０に示した暖房運転の場合と同じである。

そして、冷房運転の場合、ステップＳ１８だけが暖房運転と異なる。すなわち、冷房運転のステップＳ１８では、送風制御部１８３は、人体特定部１８１により特定した人体の各部位の温度が、冷房基準温度未満であるか否かを確認する。この確認に先立って、送風制御部１８３は、ステップＳ１３で取得した人体の各部位の温度と、ステップＳ１５で取得した床温度とを用いて冷房基準温度を算出する。この際、ステップＳ１７を実行して人体の足温度の推定値を算出している場合には、さらに人体の足温度の推定値も冷房基準温度の算出に用いられる。

そして、送風制御部１８３は、ステップＳ１３で取得した人体の各部位の温度が冷房基準温度以上であるか否かを確認する。また、ステップＳ１７を実行して人体の足温度の推定値を算出している場合には、人体の足温度の推定値が冷房基準温度以上であるか否かも確認する。そして、推定値を含む人体の各部位の温度が冷房基準温度以上である場合には、ステップＳ１９へと進む。一方、推定値を含む人体の各部位の温度が冷房基準温度未満である場合には、ステップＳ２０へと進む。

図１１に示すのは、空気調和装置１００の暖房運転時に用いる温冷感算出式の修正Ｒ二乗値（自由度調整済みの決定係数）の一例である。この図１１に示すように、推定温度算出部１８２が算出した足の温度の推定値を用いずに人体センサ１７０が検出した上半身の温度のみを説明変数として温冷感算出式を組み立てた場合には、修正Ｒ二乗値は０．５９であった。

これに対し、人体センサ１７０が検出した上半身の温度に加えて、推定温度算出部１８２が算出した足先端部の温度の推定値を説明変数として温冷感算出式を組み立てた場合には、修正Ｒ二乗値は０．６２になった。また、人体センサ１７０が検出した上半身の温度に加えて、推定温度算出部１８２が算出した足の甲部の温度の推定値を説明変数として温冷感算出式を組み立てた場合には、修正Ｒ二乗値は０．６１になった。

このように、足を先端部と甲部とに分けた細かい部位についても、妥当な温度推定値を算出することが可能であり、温冷感算出式のあてはまりの程度を向上できていることが分かる。

以上のように構成された空気調和装置は、実施の形態１と同様の効果を奏することができるのに加えて、人体の室内での滞在時間を考慮に入れて、人体部位の温度推定値を算出することで、人体部位の温度推定値の精度を向上することができ、さらに適切な送風制御を実現することが可能である。特に、同じ室内に滞在時間の異なる複数の人がいる場合であっても、これらの人のそれぞれに対して適切に調和空気を送風することが可能である。

実施の形態３．
図１２は、この発明の実施の形態３に係るもので、空気調和装置の暖房運転時の送風制御を示すフロー図である。

以下、この実施の形態３に係る空気調和装置について、実施の形態１又は実施の形態２との相違点を中心に説明する。ここで説明する実施の形態３は、前述した実施の形態１又は実施の形態２の構成において、人体センサ１７０を空気調和装置１００の筐体１１０と異なる場所に設置したものである。具体的には、例えば室内の壁、天井、空気調和装置１００のリモートコントローラ、又は、スマートフォン等の携帯情報端末等に人体センサ１７０を設置する。

また、人体センサ１７０を、人体に装着可能な人体装着部に設けるようにしてもよい。人体装着部は、例えば伸縮するバンドを有し、人体の手首又は足首等に装着することができる。人体センサ１７０を空気調和装置１００の筐体１１０と異なる場所に設置した場合、人体センサ１７０と筐体１１０に設けられた制御装置１８０とは双方向に通信可能に構成する。
なお、他の構成については実施の形態１又は実施の形態２と同様であって、その詳細説明は省略する。

次に、図１２を参照しながら、以上のように構成された空気調和装置１００の暖房運転の動作の流れの一例を説明する。この図１２に示すフロー図において、ステップＳ２１からＳ２４は、図８のステップＳ１からＳ４と同じであるため、その説明を省略する。

ステップＳ２５においては、人体に装着された人体装着部に設けている人体センサ１７０により当該人体の足の温度を直接測定する。ステップＳ２５の後はステップＳ２６へと進む。

ステップＳ２６においては、送風制御部１８３は、人体特定部１８１により特定した人体の各部位の温度が、暖房基準温度未満であるか否かを確認する。この確認に先立って、送風制御部１８３は、ステップＳ２３で取得した人体の各部位の温度と、ステップＳ２５で取得した足温度とを用いて暖房基準温度を算出する。

そして、送風制御部１８３は、ステップＳ２３で取得した人体の各部位の温度が暖房基準温度未満であるか否かを確認する。また、ステップＳ２５を実行して人体の足温度を直接測定している場合には、人体の足温度の測定値が暖房基準温度未満であるか否かも確認する。測定値を含む人体の各部位の温度が暖房基準温度未満である場合には、ステップＳ２７へと進む。一方、測定値を含む人体の各部位の温度が暖房基準温度以上である場合には、ステップＳ２８へと進む。

図１２のステップＳ２７及びＳ２８は、図８のステップＳ８及びＳ９と同じであるため、その説明は省略する。
なお、以上で説明したのは暖房運転の動作であるが、冷房運転についても実施の形態１又は実施の形態２と同様の要領で実施することができる。

以上のように構成された空気調和装置は、実施の形態１又は実施の形態２と同様の効果を奏することができるのに加えて、空気調和装置１００の筐体１１０に設置された人体センサ１７０だけでは温度を検出できなかった人体部位の温度を直接的に測定し、適切に使用者の人体に調和空気を送風することができ、使用者の快適感のさらなる向上を図ることが可能である。

実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４に係るもので、空気調和装置の暖房運転時の送風制御を示すフロー図である。

ここで説明する実施の形態４は、前述した実施の形態１から実施の形態３のいずれかの構成において、人体センサ１７０に人体の顔等を撮影するカメラを設けたものである。そして、このカメラにより撮影した顔等の画像に基づいて個人認証を行い、個人に合わせた送風制御を行うようにしたものである。以下、この実施の形態４に係る空気調和装置について、実施の形態１から実施の形態３との相違点を中心に説明する。

すなわち、この実施の形態４に係る空気調和装置１００の人体センサ１７０は、人体を撮影するカメラを備えている。そして、制御装置１８０の人体特定部１８１は、このカメラにより撮影された人体の画像に基づいて、当該人体の個人認証を行う。この個人認証は、当該人体の顔等の画像から特徴点を抽出し、制御装置１８０のメモリに予め記憶しておいた個人毎に特徴点と照合すること等により行うことができる。

そして、推定温度算出部１８２は、温度未検出部位の温度の推定値の算出式におけるパラメータ（重み付け係数等）を、認証した個人毎に異なるものとすることができる。また、送風制御部１８３は、暖房基準温度又は冷房基準温度の算出式のパラメータを、認証した個人毎に異なるものとすることができる。さらに、送風制御部１８３による送風機構の制御時に、例えば風量等のパラメータを、認証した個人毎に異なるものとすることができる。
なお、他の構成については実施の形態１から実施の形態３のいずれかと同様であって、その詳細説明は省略する。

次に、図１３を参照しながら、以上のように構成された空気調和装置１００の暖房運転の動作の流れの一例を説明する。この図１３に示すフロー図において、ステップＳ３１からＳ３６は、図８のステップＳ１からＳ６と同じであるため、その説明を省略する。

ステップＳ３７においては、人体特定部１８１は、人体センサ１７０が備えるカメラにより撮影した画像データに基づいて、当該人体の個人認証を行い、当該人体の個人を特定する。ステップＳ３７の後はステップＳ３８へと進む。

図１３のステップＳ３８からＳ４０は、図８のステップＳ７からＳ９と同じであるため、その説明は省略する。
なお、以上で説明したのは暖房運転の動作であるが、冷房運転についても実施の形態１から実施の形態３と同様の要領で実施することができる。

以上のように構成された空気調和装置は、実施の形態１、実施の形態２又は実施の形態３と同様の効果を奏することができるのに加えて、個人認証により特定した個人毎に送風制御のパラメータを変更することができ、例えば温冷感の個人差を反映した送風制御を実現し、使用者の快適感のさらなる向上を図ることができる。

なお、以上で説明した実施の形態１から実施の形態４の構成において、暖房運転時の送風制御と、冷房運転時の送風制御のうち一方のみを採用してもよいし、両方を採用してもよい。さらに、異なる実施の形態の暖房運転時の送風制御と冷房運転時の送風制御とを組み合わせて採用するようにしてもよい。

また、人体に向けて送風する際には、人体の全体でなく人体の特定の部位に向けて送風するようにしてもよい。具体的に例えば、人体の足元に向けて集中的に送風するようにしてもよい。さらに、実施の形態４の個人を特定可能な構成においては、送風する人体の特定の部位を、個人毎に異なるようにしてもよい。

さらに、また、床温度、皮膚温度の他、室温、空気調和装置の吸込口１１１における温度、吹出口１１２における温度等の温度情報を用いて送風制御を行うようにしてもよい。この際、これらの温度情報の一定時間当たりの変化量又は変化率等を用いることもできる。

この発明は、吹出口から吹き出す調和空気の風向を変更可能な送風機構を備えた空気調和装置に利用できる。

１００ 空気調和装置
１１０ 筐体
１１１ 吸込口
１１２ 吹出口
１１３ 前面パネル
１２１ 熱交換器
１２２ 送風ファン
１３１ 左手前側上下風向板
１３２ 右手前側上下風向板
１４１ 左奥側上下風向板
１４２ 右奥側上下風向板
１５０ 左右風向板
１６１ 左側上下風向板用ステッピングモータ
１６２ 右側上下風向板用ステッピングモータ
１６３ 左右風向板用ステッピングモータ
１７０ 人体センサ
１７１ 金属缶
１７２ センサ用ステッピングモータ
１７３ 配光視野角
１８０ 制御装置
１８１ 人体特定部
１８２ 推定温度算出部
１８３ 送風制御部
１９０ 操作部

Claims (14)

1. 吸込口及び吹出口が形成された筐体と、
   前記筐体の内部に設けられ、前記吸込口から吸い込まれた空気と熱交換して調和空気を生成する熱交換器と、
   前記筐体に設けられ、前記吸込口から空気を吸い込み前記吹出口から調和空気を吹き出す空気流を生成するとともに、前記吹出口から吹き出す調和空気の風向を変更可能な送風機構と、
   予め設定された検出範囲内の表面温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段の検出結果に基づいて、人体を検出し、検出した人体が存在する領域を特定する人体特定部と、
   床温度を検出する床温度検出手段と、
   人体が存在する領域において、前記温度検出手段により当該人体の温度が検出されていない当該人体の部位を特定し、特定した当該人体の部位の温度の推定値を前記温度検出手段の検出結果及び前記床温度検出手段の検出結果に基づいて算出する推定温度算出部と、
   人体の部位の温度の推定値に基づいて、前記送風機構を制御する送風制御部と、を備えた空気調和装置。
2. 前記送風制御部は、
   暖房運転時に前記推定温度算出部により算出された人体の部位の温度の推定値が暖房基準温度よりも低い場合、調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように前記送風機構を制御し、
   暖房運転時に前記推定温度算出部により算出された人体の部位の温度の推定値が前記暖房基準温度よりも高い場合、調和空気の風向が当該人体の位置とは異なる方向に向くように前記送風機構を制御する請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記送風制御部は、
   冷房運転時に前記推定温度算出部により算出された人体の部位の温度の推定値が冷房基準温度よりも高い場合、調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように前記送風機構を制御し、
   冷房運転時に前記推定温度算出部により算出された人体の部位の温度の推定値が前記冷房基準温度よりも低い場合、調和空気の風向が当該人体の位置とは異なる方向に向くように前記送風機構を制御する請求項１に記載の空気調和装置。
4. 前記人体特定部は、人体が存在する領域を、当該人体の部位毎に個別に特定する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
5. 前記人体特定部は、前記温度検出手段により検出された表面温度が予め設定された温度以上である部分を、当該人体の頭部、胸部及び腹部の少なくともいずれかが存在する領域として特定する請求項４に記載の空気調和装置。
6. 前記推定温度算出部は、前記人体特定部により特定された人体の足及び下腿の一方又は両方が存在する領域を、前記温度検出手段により当該人体の温度が検出されていない部位として特定する請求項４又は請求項５に記載の空気調和装置。
7. 前記推定温度算出部は、前記温度検出手段により人体の温度が検出されていない人体の部位の温度の推定値を、前記温度検出手段が当該人体の温度を検出した継続時間にさらに基づいて算出する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
8. 前記送風機構は、
   前記熱交換器を通過する気流を生成する送風ファンと、
   前記吹出口から吹き出す調和空気の風向を上下方向に調整する上下風向制御板と、
   前記吹出口から吹き出す調和空気の風向を水平方向に調整する左右風向制御板と、
   前記上下風向制御板を駆動する第１のステッピングモータと、
   前記左右風向制御板を駆動する第２のステッピングモータと、を備えた請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
9. 前記送風制御部は、調和空気の風向が人体の位置とは異なる方向に向くように前記送風機構を制御する際、当該人体と調和空気の気流との距離が０．３ｍ以上となるように前記送風機構を制御する請求項２又は請求項３に記載の空気調和装置。
10. 前記温度検出手段は、赤外線センサを備えた請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の空気調和装置。
11. 物体を検出可能な超音波センサをさらに備え、
    前記人体特定部は、前記温度検出手段の検出結果及び前記超音波センサの検出結果に基づいて、人体を検出し、検出した人体が存在する領域を特定する請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の空気調和装置。
12. 前記温度検出手段は、人体に装着可能な人体装着部に設けられた請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
13. 前記温度検出手段は、前記床温度検出手段を兼ねている請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の空気調和装置。
14. 吸込口及び吹出口が形成された筐体と、
    前記筐体の内部に設けられ、前記吸込口から吸い込まれた空気と熱交換して調和空気を生成する熱交換器と、
    前記筐体に設けられ、前記吸込口から空気を吸い込み前記吹出口から調和空気を吹き出す空気流を生成するとともに、前記吹出口から吹き出す調和空気の風向を変更可能な送風機構と、
    予め設定された検出範囲内の表面温度を検出する温度検出手段と、
    床温度を検出する床温度検出手段と、
    前記温度検出手段により人体の足又は手の部位の温度が検出されず、かつ、前記吸込口で吸い込む空気の温度より床温度が低い場合に、調和空気の風向が当該人体の位置へと向くように前記送風機構を制御する送風制御部と、を備えた空気調和装置。

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