JP7438278B2 - 空気調和機及びその動作方法 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和機(エアーコンデショナー;空気調和装置;空気調(節)整機;冷房暖房湿度調節機)及びその動作方法に関し、より詳細には、実内空間を構成する各領域別に提供される気流の方向を多様に調節することができる空気調和機及びその動作方法に関する。
〔関連技術〕
本願は、韓国特許出願第10-2021-0096539号(出願日:2021年7月22日)に基づくパリ条約4条の優先権主張を伴ったものであり、本願発明は、当該韓国特許出願に開示された内容に基づくものである。参考のために、当該韓国特許出願の明細書、特許請求の範囲及び図面の内容は本願明細書の一部に包摂される。
空気調和機は、快適な室内環境を作るために、室内に冷温の空気を吐出して室内温度を調節し、室内空気を浄化させることにより、人間により快適な室内環境を提供するために設置される。一般に、空気調和機は、熱交換器で構成されて室内に設置される室内機と、圧縮機及び熱交換器などで構成されて室内機に冷媒を供給する室外機とを含む。
空気調和機は、冷媒の流れに応じて冷房運転または暖房運転される。冷房運転時、室外機の圧縮機から室外機の熱交換器を経て、高温、高圧の液体冷媒が室内機に供給され、室内機の熱交換器で冷媒が膨張及び気化しながら周辺の空気の温度が下がり、室内機ファンが回転動作することによって、冷気が室内に吐出される。暖房運転時、室外機の圧縮機から高温、高圧の気体冷媒が室内機に供給され、室内機の熱交換器で高温、高圧の気体冷媒が液化しながら放出されたエネルギーによって暖かくなった空気が室内機ファンの動作によって室内に吐出される。
一方、従来の空気調和機の場合、空気が吐出される方向を調節するために、ユーザーが空気調和機に備えられた風向調節手段を手で直接操作するか、リモコンなどの遠隔制御装置を利用して操作する。しかし、風向調節手段を手動で一つ一つ操作することはユーザーにとって非常に不便なことであり、ユーザーが空気調和機から遠く離れて位置したり、遠隔制御装置の位置を把握することができなかったり、遠隔制御装置を紛失したりする場合などにおいて、ユーザーが風向調節手段を手動で操作できない場合も発生する。したがって、ユーザーが風向調節手段を手動で操作しなくても、ユーザーに最適な気流を提供することができる方法について様々な研究が行われている。
従来技術1(韓国公開特許公報第10-2012-0025955号:特許文献1)の場合、赤外線センサ(Infrared sensor)を介して在室者の動きを感知し、マイクを介して検出される音の種類に対応して在室者の活動量を判断し、在室者の活動量に応じて室内温度を調節する。また、従来技術2(韓国登録特許公報第10-1333661号:特許文献2)の場合、室内機に備えられたカメラを介して取得したイメージを利用して、空間内に位置する在室者の移動距離を判断し、移動距離に対応する活動量に応じて室内温度を調節する。
しかし、マイクを利用する場合、空間の内外で音が同時に発生することになると、マイクに様々な音が同時に入力され得る。このとき、従来技術1によれば、マイクに同時に入力される様々な音に対する判断の正確度が非常に低くなるため、結果として在室者の活動量を正確に判断することが困難であるという問題点がある。
また、在室者が固定された位置で激しい運動を行う場合、在室者の実際の活動量は、在室者が単純に移動する場合に比べて大きいことが一般的である。しかし、従来技術2によれば、在室者の移動距離が単純に長いという理由で、在室者が単純移動する場合において、在室者の活動量がより大きいと判断することができ、在室者の実際の活動量に最適化された空調環境を提供することが困難であるという問題点がある。
韓国公開特許公報第10-2012-0025955号 韓国登録特許公報第10-1333661号
本開示は、前述した問題及び別の問題を解決することを目的とする。
また別の目的は、在室者の活動量を正確に判断できる空気調和機及びその動作方法を提供することにある。
また別の目的は、在室者の位置及び活動量に基づいて、在室者に最適な気流を提供することができる空気調和機及びその動作方法を提供することにある。
また別の目的は、在室者の活動量に基づいて、室内空間の温度を適切に調節することができる空気調和機及びその動作方法を提供することにある。
本発明の課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されないまた別の課題は、以下の記載から当業者にとって明確に理解できるものである。
〔本発明の一の態様〕
本発明にあっては、その一の態様として、以下の発明を提案する。
〔1〕 空気調和機であって、
内部に空間を形成し、下側が開口されたケースと、
前記ケースの下側に配置され、吸入口と前記吸入口の周りに配置される複数の吐出口が形成されたパネルと、
前記ケースの内側に配置され、前記吸入口から前記複数の吐出口に空気流動を形成するファンと、
前記複数の吐出口のそれぞれに配置され、前記複数の吐出口のそれぞれを介して流動する空気の風向を上下方向に調節する風向調節装置と、
室内空間に向かうように前記パネルの一側に配置されるカメラと、
前記カメラを介して取得した前記室内空間に対応するイメージに基づいて前記風向調節装置を調節する制御部と、を備えてなり、
前記制御部は、
前記室内空間に対応する複数のイメージに基づいて、前記室内空間を構成する複数の領域のそれぞれに対応する在室者の活動量を決定し、
前記決定された活動量に基づいて、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を決定し、
前記複数の吐出口のそれぞれに対応して決定された前記空気の方向によって、前記風向調節装置を制御する、空気調和機。
〔2〕 前記制御部は、
前記複数の領域のうち、第1領域に対応する活動量のレベルが既設定されたレベルよりも大きく、第2領域に対応する活動量のレベルが前記既設定されたレベルよりも小さい場合、前記第1領域に対応する第1吐出口から吐出される空気の方向と、前記第2領域に対応する第2吐出口から吐出される空気の方向が、上下方向に対して互いに異なって形成されるように、前記風向調節装置を制御する、〔1〕に記載の空気調和機。
〔3〕 前記制御部は、
冷房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に低く形成されるように、前記風向調節装置を制御し、
暖房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に高く形成されるように、前記風向調節装置を制御する、〔2〕に記載の空気調和機。
〔4〕 前記制御部は、
前記複数の領域のうち、第3領域に対応する活動量が前記既設定されたレベルと関連した基準を満たす場合、前記第3領域に対応する第3吐出口から吐出される空気の方向が、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向の間で連続的に変更されるように、前記風向調節装置を制御する、〔2〕に記載の空気調和機。
〔5〕 前記第3領域と前記空気調和機との間の距離は、
前記第1領域と前記空気調和機との間の距離、及び前記第2領域と前記空気調和機との間の距離の少なくとも1つよりも長い、〔4〕に記載の空気調和機。
〔6〕 前記室内空間の温度を感知する温度センサを更に備え、
前記制御部は、
前記複数の領域のそれぞれに対応する在室者の活動量の総和と既設定された基準を比較した結果に基づいて、目標温度を設定し、
前記温度センサを介して感知された前記室内空間の現在温度と、前記目標温度との間の差に基づいて、前記室内空間の温度を調節する、〔1〕に記載の空気調和機。
〔7〕 前記制御部は、高密度オプティカルフロー(dense optical flow)方式を用いて、前記複数のイメージに含まれた前記在室者を構成する複数のピクセルに対するモーションベクトル(motion vector)を演算し、
前記演算されたモーションベクトルに基づいて、前記在室者の活動量を決定する、〔1〕に記載の空気調和機。
〔8〕 前記制御部は、前記複数のイメージに対して演算された前記複数のピクセルに対する前記モーションベクトルの大きさの総和を、前記複数のピクセルの数で除した値を、前記在室者の活動量と決定する、〔7〕に記載の空気調和機。
〔9〕 前記風向調節装置は、前記複数の吐出口にそれぞれ配置される複数のベーンを備え、
前記制御部は、前記複数のベーンそれぞれの配置を調節し、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を変更する、〔1〕に記載の空気調和機。
〔10〕 前記風向調節装置は、前記複数の吐出口の一側にそれぞれ配置される複数の風向調節ファンを備え、
前記制御部は、前記複数の風向調節ファンの回転速度を調節し、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を変更する、〔1〕に記載の空気調和機。
〔11〕 吸入口と前記吸入口の周りに配置される複数の吐出口を備える空気調和機の動作方法であって、
前記空気調和機のカメラを介して取得した、室内空間に対応する複数のイメージに基づいて、前記室内空間を構成する複数の領域のそれぞれに対応する在室者の活動量を決定する動作と、
前記決定された活動量に基づいて、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を決定する動作と、
前記複数の吐出口のそれぞれに対応して決定された前記空気の方向によって、前記複数の吐出口のそれぞれを介して流動する空気の風向を上下方向に調節する風向調節装置を制御する動作と、を含んでなる、空気調和機の動作方法。
〔12〕 前記風向調節装置を制御する動作は、
前記複数の領域のうち、第1領域に対応する活動量のレベルが既設定されたレベルよりも大きく、第2領域に対応する活動量のレベルが前記既設定されたレベルよりも小さい場合、前記第1領域に対応する第1吐出口から吐出される空気の方向と、前記第2領域に対応する第2吐出口から吐出される空気の方向が、上下方向に対して互いに異なって形成されるように、前記風向調節装置を制御する第1動作を含む、〔11〕に記載の空気調和機の動作方法。
〔13〕 前記風向調節装置を制御する第1動作は、
冷房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に低く形成されるように、前記風向調節装置を制御する第2動作と、
暖房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に高く形成されるように、前記風向調節装置を制御する第3動作と、を含む、〔12〕に記載の空気調和機の動作方法。
〔14〕 前記風向調節装置を制御する動作は、
前記複数の領域のうち、第3領域に対応する活動量が前記既設定されたレベルと関連した基準を満たす場合、前記第3領域に対応する第3吐出口から吐出される空気の方向が、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向の間で連続的に変更されるように、前記風向調節装置を制御する動作を更に含む、〔12〕に記載の空気調和機の動作方法。
〔15〕 前記第3領域と前記空気調和機との間の距離は、
前記第1領域と前記空気調和機との間の距離、及び前記第2領域と前記空気調和機との間の距離の少なくとも1つよりも長い、〔14〕に記載の空気調和機の動作方法。
〔16〕 前記複数の領域のそれぞれに対応する在室者の活動量の総和と既設定された基準を比較した結果に基づいて、目標温度を設定する動作と、
室内空間の温度を感知する温度センサを介して感知された前記室内空間の現在温度と、前記目標温度との間の差に基づいて、前記室内空間の温度を調節する動作と、を更に含む、〔11〕に記載の空気調和機の動作方法。
〔17〕 前記在室者の活動量を決定する動作は、
高密度オプティカルフロー(dense optical flow)方式を用いて、前記複数のイメージに含まれた前記在室者を構成する複数のピクセルに対するモーションベクトル(motion vector)を演算する動作、及び
前記演算されたモーションベクトルに基づいて、前記在室者の活動量を決定する動作、を含む、〔11〕に記載の空気調和機の動作方法。
〔18〕 前記演算されたモーションベクトルに基づいて、前記在室者の活動量を決定する動作は、
前記複数のイメージに対して演算された前記複数のピクセルに対する前記モーションベクトルの大きさの総和を前記複数のピクセルの数で除した値を、前記在室者の活動量と決定する動作を含む、〔17〕に記載の空気調和機の動作方法。
〔19〕 前記風向調節装置は、前記複数の吐出口にそれぞれ配置される複数のベーンを含み、
前記風向調節装置を制御する動作は、前記複数のベーンそれぞれの配置を調節し、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を変更する動作を含む、〔11〕に記載の空気調和機の動作方法。
〔20〕 前記風向調節装置は、前記複数の吐出口の一側にそれぞれ配置される複数の風向調節ファンを含み、
前記風向調節装置を制御する動作は、前記複数の風向調節ファンの回転速度を調節し、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を変更する動作を含む、〔11〕に記載の空気調和機の動作方法。
前記目的を達成するための、本発明の様々な実施形態に係る空気調和機は、下側に開口された複数の吐出口と、複数の吐出口に配置される複数の風向調節装置と、室内空間に向かうように配置されるカメラとを含み、制御部は、前記室内空間に対応する複数のイメージに基づいて、前記室内空間を構成する複数の領域それぞれに対応する在室者の活動量を決定し、前記決定された活動量に基づいて、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を決定し、前記複数の吐出口のそれぞれに対応して決定された前記空気の方向によって、前記風向調節装置を制御することができる。
また、本発明の一実施形態に係ると、前記制御部は、前記複数の領域のうち、第1領域に対応する活動量のレベルが既設定されたレベルよりも大きく、第2領域に対応する活動量のレベルが前記既設定されたレベルよりも小さい場合、前記第1領域に対応する第1吐出口から吐出される空気の方向と、前記第2領域に対応する第2吐出口から吐出される空気の方向が、上下方向に対して互いに異なって形成されるように、前記風向調節装置を制御することができる。
さらに、本発明の一実施形態に係ると、前記制御部は、冷房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に低く形成されるように、前記風向調節装置を制御し、暖房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に高く形成されるように、前記風向調節装置を制御することができる。
また、本発明の一実施形態に係ると、前記制御部は、前記複数の領域のうち、第3領域に対応する活動量が前記既設定されたレベルと関連した基準を満たす場合、前記第3領域に対応する第3吐出口から吐出される空気の方向が、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向の間で連続的に変更されるように、前記風向調節装置を制御することができる。
さらに、本発明の一実施形態に係ると、前記空気調和機は、前記室内空間の温度を感知する温度センサをさらに含み、前記制御部は、前記複数の領域それぞれに対応する在室者の活動量の総和と既設定された基準を比較した結果に基づいて、目標温度を設定し、前記温度センサを介して感知された前記室内空間の現在温度と、前記目標温度との間の差に基づいて、前記室内空間の温度を調節することができる。
また、本発明の一実施形態に係ると、前記制御部は、高密度オプティカルフロー(dense optical flow)方式を用いて、前記複数のイメージに含まれた前記在室者を構成する複数のピクセルに対するモーションベクトル(motion vector)を演算し、前記演算されたモーションベクトルに基づいて、前記在室者の活動量を決定することができる。
さらに、本発明の一実施形態に係ると、前記制御部は、前記複数のイメージに対して演算された前記複数のピクセルに対する前記モーションベクトルの大きさの総和を、前記複数のピクセルの数で除した値を、前記在室者の活動量と決定できる。
また、本発明の一実施形態に係ると、前記風向調節装置は、前記複数の吐出口にそれぞれ配置される複数のベーンを含み、前記制御部は、前記複数のベーンそれぞれの配置を調節し、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を変更することができる。
さらに、本発明の一実施形態に係ると、前記風向調節装置は、前記複数の吐出口の一側にそれぞれ配置される複数の風向調節ファンを含み、前記制御部は、前記複数の風向調節ファンの回転速度を調節し、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を変更することができる。
前記目的を達成するための、本発明の様々な実施形態に係る空気調和機の動作方法は、カメラを介して取得した室内空間に対応する複数のイメージに基づいて、前記室内空間を構成する複数の領域のそれぞれに対応する在室者の活動量を決定する動作と、前記決定された活動量に基づいて、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を決定する動作と、前記複数の吐出口のそれぞれに対応して決定された前記空気の方向によって、前記複数の吐出口のそれぞれを介して流動する空気の風向を上下方向に調節する風向調節装置を制御する動作を含むことができる。
また、本発明の一実施形態に係ると、前記風向調節装置を制御する動作は、前記複数の領域のうち、第1領域に対応する活動量のレベルが既設定されたレベルよりも大きく、第2領域に対応する活動量のレベルが前記既設定されたレベルよりも小さい場合、前記第1領域に対応する第1吐出口から吐出される空気の方向と、前記第2領域に対応する第2吐出口から吐出される空気の方向が、上下方向に対して互いに異なって形成されるように、前記風向調節装置を制御する第1動作を含むことができる。
さらに、本発明の一実施形態に係ると、前記風向調節装置を制御する第1動作は、冷房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に低く形成されるように、前記風向調節装置を制御する第2動作と、暖房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に高く形成されるように、前記風向調節装置を制御する第3動作を含むことができる。
また、本発明の一実施形態に係ると、前記風向調節装置を制御する動作は、前記複数の領域のうち、第3領域に対応する活動量が前記既設定されたレベルと関連した基準を満たす場合、前記第3領域に対応する第3吐出口から吐出される空気の方向が、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向の間で連続的に変更されるように、前記風向調節装置を制御する動作を含むことができる。
さらに、本発明の一実施形態に係ると、前記複数の領域のそれぞれに対応する在室者の活動量の総和と既設定された基準を比較した結果に基づいて、目標温度を設定する動作と、室内空間の温度を感知する温度センサを介して感知された前記室内空間の現在温度と、前記目標温度との間の差に基づいて、前記室内空間の温度を調節する動作をさらに含むことができる。
また、本発明の一実施形態に係ると、前記在室者の活動量を決定する動作は、高密度オプティカルフロー(dense optical flow)方式を用いて、前記複数のイメージに含まれた前記在室者を構成する複数のピクセルに対するモーションベクトル(motion vector)を演算する動作、及び前記演算されたモーションベクトルに基づいて、前記在室者の活動量を決定する動作を含むことができる。
さらに、本発明の一実施形態に係ると、前記演算されたモーションベクトルに基づいて、前記在室者の活動量を決定する動作は、前記複数のイメージに対して演算された前記複数のピクセルに対する前記モーションベクトルの大きさの総和を、前記複数のピクセルの数で除した値を、前記在室者の活動量と決定する動作を含むことができる。
また、本発明の一実施形態に係ると、前記風向調節装置を制御する動作は、前記複数の吐出口にそれぞれ配置される、複数のベーンそれぞれの配置を調節し、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を変更する動作を含むことができる。
さらに、本発明の一実施形態に係ると、前記風向調節装置を制御する動作は、前記複数の吐出口にそれぞれ配置される、前記複数の吐出口の一側にそれぞれ配置される、複数の風向調節ファンの回転速度を調節し、前記複数の吐出口のそれぞれから吐出される空気の方向を変更する動作を含むことができる。
また、本発明の一実施形態に係ると、前記第3領域と前記空気調和機との間の距離は、前記第1領域と前記空気調和機との間の距離及び前記第2領域と前記空気調和機との間の距離の少なくとも1つよりも長いことがある。
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
本発明の様々な実施形態に係ると、次のような効果が1つ又はそれ以上ある。
第一に、室内空間に対応するイメージを構成するピクセルを処理した結果に基づいて、在室者の活動量を正確に判断できるというメリットがある。
第二に、在室者の位置及び活動量を、室内空間を構成する複数の領域のそれぞれに対して判断することによって、各領域に提供される気流の方向を多様に調節することができ、在室者に最適な気流を提供することができるというメリットもある。
第三に、室内空間に位置する全ての在室者の活動量を総合的に判断し、在室者の活動量に最適化された目標温度を設定することができ、室内空間の温度を適切に調節できるというメリットもある。
本発明の効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及されないまた別の効果は、請求範囲の記載から当業者にとって明確に理解できるものである。
本発明の第1実施形態に係る空気調和機の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る空気調和機の一側断面図である。 本発明の第1実施形態に係る空気調和機の吐出口と風向調節装置を説明するための図である。 本発明の第1実施形態に係る風向調節装置の位置別配置を説明するための図である。 本発明の第1実施形態に係る風向調節装置の位置別配置を説明するための図である。 本発明の第1実施形態に係る風向調節装置の位置別配置を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の暖房モードと冷房モードにおける風向調節装置の配置による気流範囲をそれぞれ説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の暖房モードと冷房モードにおける風向調節装置の配置による気流範囲をそれぞれ説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る、空気調和機のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る、室外機と室内機の概略図である。 本発明の一実施形態に係る、空気調和機に備えられた風向調節装置の動作に対する説明に参照される図である。 本発明の一実施形態に係る、空気調和機に備えられた風向調節装置の動作に対する説明に参照される図である。 本発明の一実施形態に係る、空気調和機に備えられた風向調節装置の動作に対する説明に参照される図である。 本発明の一実施形態に係る、空気調和機の動作方法を示したフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る、空気調和機の動作方法を示したフローチャートである。 在室者の活動量による空気調和機の動作に対する説明に参照される図である。 在室者の活動量による空気調和機の動作に対する説明に参照される図である。 在室者の活動量による空気調和機の動作に対する説明に参照される図である。 在室者の活動量による空気調和機の動作に対する説明に参照される図である。 本発明の第2実施形態に係る空気調和機の一側断面図である。 本発明の第2実施形態に係る風向調節装置の位置別配置を説明するための図である。 本発明の第2実施形態に係る風向調節装置の位置別配置を説明するための図である。 本発明の第2実施形態に係る風向調節装置の位置別配置を説明するための図である。 本発明の第3実施形態に係る空気調和機の一側断面図である。 本発明の第3実施形態に係る風向調節装置の位置別配置を説明するための図である。 本発明の第3実施形態に係る風向調節装置の位置別配置を説明するための図である。 本発明の第3実施形態に係る風向調節装置の位置別配置を説明するための図である。 本発明の第4実施形態に係る空気調和機の一側断面図である。 本発明の第4実施形態に係る風向調節装置の回転速度別気流を説明するための図である。 本発明の第4実施形態に係る風向調節装置の回転速度別気流を説明するための図である。 本発明の第4実施形態に係る風向調節装置の回転速度別気流を説明するための図である。
以下では、図面を参照として本発明を詳細に説明する。図面においては、本発明を明確且つ簡略に説明するために説明と関係ない部分の図示を省略しており、明細書全体を通じて同一又は極めて類似する部分については同一の図面参照符号を使用する。
以下の説明で使用される構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は、単純に本明細書の作成の容易さのみが考慮されて与えられるものであって、それ自体で特別に重要な意味又は役割を与えるわけではない。従って、前記「モジュール」及び「部」は、互いに混用されて使用されることもある。
本出願において、「含む」又は「有する」(備える;構成する;構築する;設定する;包接する;包含する;含有する)等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つ又はそれ以上の異なる特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
また、本明細書において、多様な要素を説明するために第1、第2等の用語が用いられ得るが、このような要素は、このような用語により制限されない。このような用語は、ある要素を他の要素から区別するためにのみ用いられる。
以下、本発明の実施形態によって空気調和機の制御方法を説明するための図面を参考し、本発明について説明するようにする。
<第1実施形態>
図1乃至図4cを参照として、第1実施形態に係る空気調和機100の構成を説明する。
本発明の空気調和機100は、天井に装着される空気調和機100であり得る。
図1を参照すると、空気調和機100は、下側に開口された吸入口122と吸入口122の周りに配置されて下側に開口された吐出口124とを含むことができる。
図2を参照すると、空気調和機100は、内部に空間を形成し、下側に開口されたケース110、ケース110の下側に配置されて吸入口122と吐出口124を形成するパネル120、ケース110の内部に配置されるファン112、ファン112を回転させるファンモータ114、ケース110の内部に配置され、ファン112により流動する空気を熱交換する熱交換器116、吐出口124に配置されて流動する空気の風向を調節する風向調節装置130を含むことができる。
図1を参照すると、パネル120には、吸入口122の周りで互いに異なる方向に離隔配置される複数の吐出口124a、124b、124c、124dが形成できる。吐出口124は、第1吐出口124a、第2吐出口124b、第3吐出口124c、及び第4吐出口124dを含むことができる。第1吐出口124a、第2吐出口124b、第3吐出口124c、及び第4吐出口124dのそれぞれは、順次に隣接し、吸入口122を基準に互いに垂直な方向に配置され得る。第1吐出口124a、第2吐出口124b、第3吐出口124c、及び第4吐出口124dのそれぞれには、第1風向調節装置130a、第2風向調節装置130b、第3風向調節装置130c、及び第4風向調節装置130dが配置され得る。
以下で説明される1つの吐出口124とそれに配置される風向調節装置130の構成は、残りの吐出口とそれに配置される風向調節装置にも適用されることができるので、共通の識別番号を使用する。
図3を参照すると、風向調節装置130は、2つのリンク160、170と連結される第1ベーン140と、第1ベーン140と連結された1つのリンクと連結され、一側がパネル120に回転可能に連結される第2ベーン150を含むことができる。第1吐出口124、第2吐出口124、第3吐出口124、及び第4吐出口124のそれぞれに配置される第1ベーン140と第2ベーン150は、互いに異なる位置に配置され得る。
第1ベーン140は、吐出口124をカバーし、吐出口124の下側に配置され得る。第1ベーン140は、第2ベーン150よりも長く形成され得る。
図3を参照すると、第1ベーン140は、ファン112が作動しない停止状態で、第2ベーン150よりも下側に配置され得る。第1ベーン140は、流動する空気の風向をガイドする第1ベーン板142と、第1ベーン板142の左右方向の両端から上側に突出し、複数のリンク160、170と連結される第1リンク板144を含むことができる。
第2ベーン150は、第2ベーン板152と、第2ベーン板152の左右方向の両端から上側に突出し、第3リンク180と連結される第2リンク板154と、第2ベーン板152の左右方向に配置され、パネル120に連結されるコネクタ156を含むことができる。第2ベーン板152は曲面状に形成され得る。但し、別の実施形態として、第2ベーン板152がフラットな形状を有することも可能である。
図3を参照すると、風向調節装置130はパネル120と第1ベーン140に回転可能に連結される第1リンク160、第1リンク160と離隔配置され、パネル120と第1ベーン140に回転可能に連結される第2リンク170を含むことができる。図3を参照すると、風向調節装置130は、第1リンク160の一端と第2ベーン150に回転可能に連結される第3リンク180を含むことができる。
第1リンク160は、第1ベーン140と第2ベーン150に回転可能に連結されることができる。第1リンク160は、ベーンモータ(図示せず)と連結されて回転できる。第1リンク160は、パネル120に回転可能に連結されるパネル連結部162、パネル連結部162から第1ベーン140に向かって延びて、端部が第1ベーン140に回転可能に連結される第1リンクバー164、パネル連結部162から第2ベーン150に向かって延びて、端部が第2ベーン150に回転可能に連結される第2リンクバー166を含むことができる。
図4aを参照すると、第1リンクバー164の長さ164Lは、第2リンクバー166の長さ166Lよりも長く形成されてもよい。第1リンクバー164の長さ164Lは、第2リンク170の長さ170Lよりも短く形成されてもよい。第1リンクバー164の長さ164Lは、第3リンク180の長さ180Lよりも長く形成されてもよい。
第1リンク160は、第2リンク170よりも吸入口122に隣接して配置され得る。
第1ベーン140は、第1リンク160、第2リンク170により配置が変更され得る。第1ベーン140は、第1リンク160と第2リンク170により配置が変更されるので、吐出口124から下側に離隔して配置され得る。第1ベーン140は、吐出口124から下側にエレベーションされ、その後、地面に垂直な方向に傾斜が変更され得る。
第2ベーン150は、第1端部151aが下側に移動し、その後、第3リンク180の配置によって第1端部151aが内側方向と外側方向に移動できる。
図3を参照する際、第1ベーン140と第2ベーン150のそれぞれは、吸入口122に遠距離に配置される端部を第1端部141a、151aに設定し、吸入口122に隣接して配置される端部を第2端部141b、151bに設定し、以下の第1ベーン140と第2ベーン150を説明する。
第2ベーン150は、第1ベーン140よりも内側方向でパネル120に回転可能に連結されることができる。ここで、吸入口122に隣接した方向を内側方向に、吸入口122から離れる方向を外側方向に設定できる。
図4a乃至図4cを参照すると、第1実施形態に係る風向調節装置130は配置に応じて吐出口124を介して吐出される空気の風向を調節することができる。
図4aを参照すると、風向調節装置130は吐出口124に吐出される空気を地面に水平な方向に送る第1位置P1に配置され得る。図4aを参照すると、風向調節装置130が第1位置P1に配置されるとき、第1ベーン140は地面に略水平に配置され得る。図4aを参照すると、風向調節装置130が第1位置P1に配置されるとき、第1ベーン140が地面と平行な仮想の水平線と30度以内の第1傾斜角θ1を形成することができる。ここで、第1傾斜角θ1は、地面と平行な仮想の水平線と第1ベーン140との間で形成される傾斜角であって、第1ベーン140の配置に応じて変わり得る。
図4aを参照すると、風向調節装置130が第1位置P1に配置されるとき、第1ベーン140の第2端部141bは、第2ベーン150の第1端部151aと隣接して配置され得る。第1ベーン140の第2端部141bは、第2ベーン150の第1端部151aに向かうように配置され得る。
図4aを参照すると、風向調節装置130が第1位置P1に配置されるとき、第1ベーン140と仮想の水平線との間の第1傾斜角θ1は、第2ベーン150の第1端部151aと第2端部151bとを連結した仮想の線と仮想の水平線との間の第2傾斜角θ2(又は「第2ベーンと仮想の水平線との間の第2傾斜角」)よりも小さく形成されてもよい。ここで、第2傾斜角θ2は、第2ベーン150の第1端部151aと第2端部151bとを連結した仮想の線と仮想の水平線との間で形成される傾斜角であって、第2ベーン150の配置に応じて変わり得る。
従って、吐出口124を介して下側に流動する空気は、第2ベーン150と第1ベーン140を順次に流動できる。図4aを参照すると、風向調節装置130が第1位置P1に配置されるとき、吐出口124から吐出される空気が地面に水平な方向に流動できる。
図4bを参照すると、第1ベーン140と第2ベーン150は、吐出口124から吐出される空気を地面に垂直な方向に送る第2位置P2に配置され得る。図4bを参照すると、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、第1ベーン140は地面に略垂直に配置され得る。図4bを参照すると、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、第1ベーン140が地面と平行な仮想の水平線と60度以上の第1傾斜角θ1を形成することができる。
図4bを参照すると、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、第1ベーン140の第2端部141bは、第2ベーン150の第1端部151aと互いに離隔して配置され得る。図4bを参照すると、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、第1ベーン140の第2端部141bは、第2ベーン150の第1端部151aよりも上側に配置され得る。
図4bを参照すると、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、 第1ベーン140の第2端部141bは第2ベーン150の第2端部151bよりも上側に向かうように配置され得る。図4bを参照すると、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、第1ベーン140と第2ベーン150は略平行に配置され得る。
図4bを参照すると、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、第1ベーン140と仮想の水平線との間の第1傾斜角θ1は、第2ベーン150と仮想の水平線との間の第2傾斜角θ2と同様に形成され得る。図4bを参照すると、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、吐出口124から吐出される空気が地面に垂直な方向に流動できる。
図4cを参照すると、第1ベーン140と第2ベーン150は、吐出口124から吐出される空気を地面に傾斜した方向に送る第3位置P3に配置され得る。風向調節装置130が第3位置P3に配置されるとき、第1ベーン140と第2ベーン150を経て吐出される空気は、第1位置P1の水平風よりも下側に向かい、第2位置P2の垂直風よりも上側に向かう傾斜風を形成することができる。
図4cを参照すると、風向調節装置130が第3位置P3に配置されるとき、第1ベーン140は、風向調節装置130が第1位置P1に配置されるときの第1ベーン140と風向調節装置130が第2位置P2に配置されるときの第1ベーン140の間の傾斜角に配置され得る。図4cを参照すると、風向調節装置130が第3位置P3に配置されるとき、第1ベーン140が地面と平行な仮想の水平線と30度以上60度以下のw第1傾斜角θ1を形成することができる。
風向調節装置130が第3位置P3に配置されるとき、第1ベーン140の第2端部141bと第2ベーン150の第1端部151aとが互いに離隔された距離は、第1位置における第1ベーン140の第2端部141bと第2ベーン150の第1端部151aとが互いに離隔された距離よりも長く形成され得る。
風向調節装置130が第3位置P3に配置されるとき、第1ベーン140の第2端部141bと第2ベーン150の第1端部151aとが互いに離隔された距離は、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるときの第1ベーン140の第2端部141bと第2ベーン150の第1端部151aとが互いに離隔された距離よりも短く形成され得る。
風向調節装置130が第1位置P1に配置されるとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に水平な方向に送る水平風を形成することができる。風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に垂直な方向に送る垂直風を形成することができる。風向調節装置130が第3位置P3に配置されるとき、吐出口を介して吐出される空気を間接風と垂直風との間に送る傾斜風を形成することができる。以下では、水平風と間接風とが互いに混用されて使用されてもよく、垂直風と直接風とが互いに混用されて使用されてもよい。
図5a乃至図5bを参照すると、吐出口124を介して吐出される空気は、風向調節装置130により上下方向に3つの方向に区分できる。
風向調節装置130が第1位置P1に配置されるとき、吐出口124から吐出される空気は上側方向に流動できる。風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、吐出口124から吐出される空気は下側方向に流動できる。風向調節装置130が第3位置P3に配置されるとき、吐出口124から吐出される空気は上側方向と下側方向との間である中間方向に流動できる。
風向調節装置130が第1位置P1、第2位置P2、及び第3位置P3による上下方向の気流の範囲は、第3位置P3であるとき、第1位置P1における気流よりも低く形成され、第2位置P2における気流よりも高く形成され得る。
冷房条件と暖房条件において、風向調節装置130が第1位置P1、第2位置P2、及び第3位置P3による上下方向の気流の範囲が異なり得る。
図5a及び図5bを参照すると、風向調節装置130が第1位置P1に配置されるとき、吐出口124から吐出される空気が第1方向D1に流動できる。ここで、第1方向D1は、吐出口124から吐出される空気の主な気流の流動する方向が地面との間で形成される角が0度乃至30度の範囲に形成されることを意味し得る。第1方向D1は、暖房条件や冷房条件で同一に形成され得る。
図5a及び図5bを参照すると、風向調節装置130が第2位置P2に配置されるとき、吐出口124から吐出される空気が第2方向D2に流動できる。
第2方向D2は、暖房条件と冷房条件において範囲が異なって形成され得る。図5aを参照すると、暖房条件において、第2方向D2は吐出口124から吐出される空気の主な気流の流動する方向が地面との間で形成される角が60度乃至90度の範囲に形成されることを意味し得る。図5bを参照すると、冷房条件において、第2方向D2は、吐出口124から吐出される空気の主な気流の流動する方向が地面との間で形成される角が45度乃至90度の範囲に形成されることを意味し得る。
図5a及び図5bを参照すると、風向調節装置130が第3位置P3に配置されるとき、吐出口124から吐出される空気が第3方向D3に流動できる。
第3方向D3は、暖房条件と冷房条件において、範囲が異なって形成され得る。図5aを参照すると、暖房条件において、第3方向D3は吐出口124から吐出される空気の主な気流の流動する方向が地面との間で形成される角が30度乃至60度の範囲に形成されることを意味し得る。図5bを参照すると、冷房条件において、第3方向D3は吐出口124から吐出される空気の主な気流の流動する方向が地面との間で形成される角が45度乃至60度の範囲に形成されることを意味し得る。
前記の第1方向D1、第2方向D2、及び第3方向D3の角度範囲は、1つの実施形態に係るものであって、空気調和機が配置される空間や、空気調和機の構造に応じて異なって設定されることがある。
また、図5a乃至図5bでは、3つの領域に区分しているが、これを4つ乃至6つの領域に細分化することも可能である。
<制御関連>
図6は、本発明の一実施形態に係る、空気調和機のブロック図であり、図7は、本発明の一実施形態に係る、室外機と室内機の概略図である。
図6及び7を参照すると、空気調和機100は、通信部610、センサ部620、メモリ660、ファン651を駆動するファン駆動部650、圧縮機102を駆動する圧縮機駆動部640及び/又は制御部670を含むことができる。
通信部610は、少なくとも1つの通信モジュールを含むことができる。例えば、通信部610は、室外機710と室内機720にそれぞれ備え、室外機710と室内機720は相互間にデータを送受信できる。
室外機710と室内機720の通信方式は、例えば、電力線を利用した通信方式、シリアル通信方式(例えば、RS-485通信)、冷媒配管を介した有線通信方式だけでなく、ワイファイ(Wi-fi)、ブルートゥース(Bluetooth:登録商標:以下同じ)、ビーコン(Beacon)、ジグビー(zigbee)等どの無線通信方式であってもよい。
通信部610は、空気調和機100の外部にデータを送受信することができる。例えば、通信部610は、外部ネットワークに連結されたサーバに接続し、データを送受信することができる。
センサ部620は、少なくとも1つのセンサを備えることができ、センサを介して検出された検出値に対するデータを制御部670に送信することができる。
センサ部620は、熱交換器温度センサ(図示せず)を備えることができる。例えば、熱交換器温度センサは、室内熱交換器108の内部に配置され、室内熱交換器108の温度を検出することができる。
センサ部620は、空気調和機100の各配管を介して流動する冷媒の温度を検出する配管温度センサ(図示せず)を備えることができる。
センサ部610は、空気調和機100の各配管を介して流動する気体冷媒の圧力を検出する圧力センサ(図示せず)を備えることができる。
センサ部620は、室内の温度を検出する室内温度センサ(図示せず)及び/又は室外の温度を検出する室外温度センサ(図示せず)を備えることができる。
センサ部620は、室内の湿度を検出する室内湿度センサ(図示せず)及び/又は室外の湿度を検出する室外湿度センサ(図示せず)を備えることができる。
センサ部620は、光を電気的な信号に変換するイメージセンサ(図示せず)を含むことができる。イメージセンサは、イメージを構成する複数のピクセル(pixel)に対応する複数のフォトダイオード(photodiode)を含むことができる。イメージセンサは、CCD(charged coupled device)センサ又はCMOS(complementary metal oxide semiconductor)センサで実現されることができるが、本発明がこれに制限されるわけではない。
一方、空気調和機100は、被写体から放出された光が通過するレンズ、イメージセンサから出力された信号に基づいてイメージを構成及び処理するデジタル信号処理装置(digital signal processor)などをさらに含むことができる。ここで、デジタル信号処理装置は、制御部670の少なくとも一部で構成されるか、制御部670と独立して運営される別途のプロセッサで構成されることができる。例えば、デジタル信号処理装置が別途のプロセッサで構成された場合、デジタル信号処理装置により処理されたイメージは、制御部670によりそのまま又は追加的に処理された後、メモリ660に保存されることができる。
風向調節装置630は、空気調和機100から吐出される空気の風向を調節することができる。風向調節装置630は、空気が吐出される吐出口に隣接して配置される少なくとも1つのベーン、ベーンを駆動させるベーンモータ、風向調節ファンなどを含むことができる。例えば、本発明の第1実施形態に係ると、風向調節装置630(例えば、図2の風向調節装置130)は、2つのリンク160、170と連結される第1ベーン140と、第1ベーン140と連結された1つのリンクと連結され、一側がパネル120に回転可能に連結される第2ベーン150を含むことができる。
圧縮機駆動部640は、圧縮機102を駆動することができる。圧縮機駆動部640は、交流電源を直流電源に整流して出力する整流部(図示せず)、整流部からの脈動電圧を保存するdc端キャパシタ(図示せず)、複数のスイッチング素子を備えて、平滑した直流電源を所定の周波数の3相交流電源に変換及び出力するインバーター(図示せず)及び/又はインバーターから出力される3相交流電源によって、圧縮機102を駆動する圧縮機用モータ102bを含むことができる。
ファン駆動部650は、空気調和機100に備えられたファン651を駆動することができる。例えば、ファン651は、室外ファン105a及び/又は室内ファン112を含むことができる。
ファン駆動部650は、交流電源を直流電源に整流して出力する整流部(図示せず)、整流部からの脈動電圧を保存するdc端キャパシタ(図示せず)、複数のスイッチング素子を備えて、平滑した直流電源を所定の周波数の3相交流電源に変換及び出力するインバーター(図示せず)及び/又はインバーターから出力される3相交流電源によってファン651を駆動する少なくとも1つのモータを含むことができる。
一方、ファン駆動部650は、室外ファン105a及び室内ファン112を駆動するための構成をそれぞれ区分して備えることができる。例えば、空気調和機100は、室外ファン105aを駆動するための第1ファン駆動部と、室内ファン112を駆動するための第2ファン駆動部とを含むことができる。
メモリ660は、空気調和機100に備えられた各構成の動作と関連した基準値に対するデータを保存することができる。
メモリ660は、制御部670内の各信号処理及び制御のためのプログラムを保存することができ、処理されたデータ及び処理対象であるデータを保存することができる。例えば、メモリ660は、制御部670により処理可能な様々な作業を行うための目的で設計された応用プログラムを保存し、制御部670の要請の際、保存された応用プログラムのうちの一部を選択的に提供できる。
メモリ660は、例えば、揮発性メモリ(例えば、DRAM、SRAM、SDRAMなど)や、不揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリ(Flash memory)、ハードディスクドライブ(Hard disk drive;HDD)、ソリッドステートドライブ(Solid-state drive;SSD)など)の少なくとも1つを含むことができる。
制御部670は、少なくとも1つのプロセッサを含むことができ、これに含まれたプロセッサを利用し、空気調和機100の動作全般を制御することができる。ここで、プロセッサは、CPU(central processing unit)のような一般的なプロセッサであり得る。もちろん、プロセッサはASICのような専用装置(dedicated device)であるか、他のハードウェアベースのプロセッサであり得る。
制御部670は、空気調和機100の全般的な動作を制御することができる。制御部670は、空気調和機100に備えられた各構成と連結されることができ、各構成と相互間に信号を送信及び/又は受信し、各構成の全般的な動作を制御することができる。
制御部670は、ファン駆動部650の動作を制御し、ファン651の回転数を変更することができる。例えば、ファン駆動部650は、制御部670の制御によって、室外ファン用モータ105bで出力される3相交流電源の周波数を変更し、室外ファン105aの回転数を変更することができる。例えば、ファン駆動部650は、制御部670の制御によって、室内ファン用モータ114で出力される3相交流電源の周波数を変更し、室内ファン112の回転数を変更することができる。
制御部670は、圧縮機駆動部640の動作を制御し、圧縮機102の運転周波数を変更することができる。例えば、圧縮機駆動部640は、制御部670の制御によって、圧縮機用モータ102bで出力される3相交流電源の周波数を変更し、圧縮機102の運転周波数を変更することができる。
制御部670は、空気調和機100に備えられた各構成と関連したデータを取得することができる。その際、制御部670は、演算の負荷を考慮し、所定の周期によって、一定の時間間隔をおいて空気調和機100に備えられた各構成と関連したデータを取得することもできる。ここで、空気調和機100に備えられた各構成と関連したデータは、例えば、圧縮機102の運転周波数、圧縮機102に流入する冷媒の温度、圧縮機102から吐出される冷媒の温度、圧縮機102に流入する冷媒の圧力、吐出圧力圧縮機102から吐出される冷媒の圧力、室内機720の入口側配管温度、室内機720の出口側配管温度、室内温度、室外温度、電子式膨張バルブ(EEV)の開度量などを含むことができる。
制御部670は、取得したデータに基づいて様々な演算を行うことができ、演算結果によって空気調和機100に備えられた各構成の全般的な動作を制御することができる。
制御部670は、イメージセンサを介して取得したイメージを処理することができる。例えば、制御部670は、イメージからノイズを除去するか、イメージに対するガンマ補正(gamma correction)、色フィルタ配列補間(color filter array interpolation)、色マトリックス(color matrix)、色補正(color correction)、色向上(color enhancement)などの信号処理を行うことができる。
制御部670は、少なくとも1つの方式を用いて、イメージに含まれた客体を検出することができる。例えば、制御部670は、SIFT(scale invariant feature transform)、HOG(histogram of oriented gradient)などの方法を通じて、イメージに含まれた特徴点を抽出することができ、抽出された特徴点に基づいてイメージに含まれた客体を検出することができる。その際、制御部670は、SVM(support vector machine)、アダブースト(Adaboost)などのアルゴリズムを通じて客体の境界を決定し、イメージに含まれた客体を検出することができる。
制御部670は、複数のイメージを処理した結果に基づいて、複数のイメージに含まれた客体の動きを検出することができる。例えば、制御部670は、高密度オプティカルフロー(dense optical flow)方式を用いて、イメージで検出された客体を構成する複数のピクセルに対するモーションベクトル(motion vector)を演算することができ、演算されたモーションベクトルに基づいて客体の動きを算出することができる。本実施形態においては、高密度オプティカルフロー(dense optical flow)方式を用いると説明しているが、本発明がこれに制限されるわけではなく、特徴的な一部ピクセルに対するモーションベクトルを演算するスパースオプティカルフロー(sparse optical flow)方式が用いられることもある。
制御部670は、イメージで検出された客体の活動量を決定することができる。例えば、制御部670は、客体を構成するピクセルに対するモーションベクトルの大きさの総和を、客体を構成するピクセルの数で除した値によって、イメージに含まれた客体の活動量と決定できる。
制御部670は、室外機710や室内機720だけでなく、室外機710及び/又は室内機720の動作を制御する中央制御器(図示せず)等に備えられることもある。
一方、室外機710は、冷媒を圧縮させる役割をする圧縮機102bと、圧縮機102bを駆動する圧縮機用電動機102bと、圧縮された冷媒を防熱させる役割をする室外側熱交換器104と、室外側熱交換器104の一側に配置され、冷媒の防熱を促進させる室外ファン105aと、室外ファン105aを回転させるモータ105bと、凝縮された冷媒を膨張する膨張バルブ106と、圧縮された冷媒の流路を変える冷/暖房切換バルブ107と、気体化された冷媒をしばらく保存し、水分と異物を除去した後、一定の圧力の冷媒を圧縮機に供給するアキュムレータ103などを含むことができる。
室内機720は、室内に配置されて冷/暖房機能を行う室内側熱交換器108と、室内側熱交換器108の一側に配置されて冷媒の防熱を促進させる室内ファン112、室内ファン112を回転させるモータ114などを含むことができる。
図8a乃至図8cは、本発明の一実施形態に係る、空気調和機に備えられた風向調節装置の動作に対する説明に参照される図である。以下、図8a乃至図8cに示された直交座標系を基準に、空気調和機100の方向を定義することができる。直交座標系におけるx軸方向は、空気調和機100の左右方向と定義できる。その際、原点を基準に、+xに向かう方向は右側方向、-xに向かう方向は左側方向を意味し得る。y軸方向は、空気調和機100の前後方向と定義できる。その際、原点を基準に+yに向かう方向は前側方向、-yに向かう方向は後側方向を意味し得る。z軸方向は、空気調和機100の上下方向と定義できる。原点を基準に+zに向かう方向は上側方向、-zに向かう方向は下側方向を意味し得る。
図8aを参照すると、空気調和機100はカメラ190を介して所定の室内空間800に対応するイメージを取得することができる。カメラ190は、レンズ、イメージセンサ、デジタル信号処理装置などにより実現されることができる。例えば、室内空間800で放出された光がレンズを通過してイメージセンサに入射されることができ、イメージセンサは光を電気的な信号に変換できる。その際、イメージセンサで出力された信号は、制御部670にそのまま伝達されるか、デジタル信号処理装置により処理された後、制御部670に伝達されることができる。本実施形態では、空気調和機100に1つのカメラ190が備えられるものと説明しているが、本発明がこれに制限されるわけではなく、2以上のカメラ190が空気調和機100に備えられることができる。
制御部670は、イメージセンサ及び/又はデジタル信号処理装置から伝達された信号に基づいて、室内空間800に対応するイメージを取得することができる。制御部670は、室内空間800に対応するイメージを処理し、室内空間800に対する判断を行うことができる。
空気調和機100が天井に設置される場合、カメラ190は、空気調和機100の下側方向に向かうように配置され得る。例えば、カメラ190は、空気調和機100のケース110の下側に配置されるパネル120の一領域に配置され得る。
図8b及び図8cを参照すると、室内空間800は、複数の領域に区分されることができる。複数の領域は、空気調和機100に含まれた複数の吐出口124の少なくとも1つに対応し得る。
室内空間800の第1領域801は、空気調和機100の第1吐出口124aに対応し得る。室内空間800の第2領域802は、空気調和機100の第2吐出口124bに対応し得る。室内空間800の第3領域803は、空気調和機100の第3吐出口124cに対応し得る。室内空間800の第4領域804は、空気調和機100の第4吐出口124dに対応し得る。室内空間800の第2領域802の左側方向に位置する第5領域805は、空気調和機100の第2吐出口124bに対応し得る。室内空間800の第4領域804の右側方向に位置する第6領域806は、空気調和機100の第4吐出口124dに対応し得る。室内空間800の第1領域801乃至第4領域804に囲まれた第7領域807は、空気調和機100の第1吐出口124a乃至第4吐出口124dに対応し得る。
一方、本発明の一実施形態によって、室内空間800の第1領域801の前側方向に位置する領域及び/又は室内空間800の第3領域803の後側方向に位置する領域が室内空間800にさらに含まれることもある。その際、第1領域801の前側方向に位置する領域は、空気調和機100の第1出口124aに対応し得、第3領域803の後側方向に位置する領域は、空気調和機100の第3出口124cに対応し得る。
制御部670は、風向制御装置630の動作を制御し、室内空間800に向かう気流の方向を、複数の領域のそれぞれに対応して調節できる。例えば、制御部670は、風向制御装置630のベーンモータを制御し、第1領域801に向かう気流を地面に垂直な垂直風に、第2領域802に向かう気流を地面に水平な水平風に形成することができる。その際、第1吐出口124aに配置されたベーン140、150が形成する傾斜角と、第2吐出口124bに配置されたベーン140、150が形成する傾斜角が互いに異なり得る。
図9及び図10は、本発明の一実施形態に係る、空気調和機の動作方法を示したフローチャートである。
図9を参照すると、空気調和機100は、S910の動作で、カメラ190を介して、所定の室内空間に対応するイメージを取得することができる。例えば、空気調和機100は、カメラ190に含まれたイメージセンサで出力された信号を処理し、室内空間に対応するイメージを取得することができる。
空気調和機100は、S920の動作で、カメラ190を介して取得した室内空間に対応するイメージを処理することができる。例えば、空気調和機100は、室内空間に対応するイメージに対して、ノイズを除去するか、色補正、色向上などの信号処理を行うことができる。例えば、空気調和機100は、SVM(support vector machine)アルゴリズムなどを用いて、室内空間に対応するイメージに含まれた客体を検出することができる。
空気調和機100は、S930の動作で、所定の数以上のイメージを取得しているかどうかを判断することができる。ここで、所定の数は、室内空間に位置する客体の動きを算出するためのイメージの最小数を意味し得る。
空気調和機100は、取得したイメージの数が所定の数未満である場合、カメラ190を介して室内空間に対応するイメージを取得し、取得したイメージを処理する動作を繰り返して行うことができる。例えば、空気調和機100は、所定の周期でカメラ190を介して室内空間に対応するイメージを繰り返して取得でき、所定の周期で取得したイメージを処理してメモリ660に保存することができる。
一方、空気調和機100は、S940の動作で、所定の数以上のイメージを取得した場合、取得したイメージに基づいて室内空間に位置する在室者の活動量を算出することができる。
図11の1110を参照すると、空気調和機100は、所定の数以上のイメージを取得することができる。所定の数以上のイメージは、空気調和機100の制御部670により処理された後、メモリ660に保存されることができる。一方、空気調和機100は、所定の数以上のイメージに含まれた客体をそれぞれ検出できる。
図11の1120を参照すると、空気調和機100は、所定の数以上のイメージに含まれた客体の動きを検出することができる。例えば、空気調和機100は、高密度オプティカルフロー(dense optical flow)方式を用いて、所定の数以上のイメージで検出された客体を構成する複数のピクセルに対するモーションベクトルを演算することができ、演算されたモーションベクトルに基づいて客体の動きを算出することができる。
図11の1130を参照すると、空気調和機100は、イメージで検出された客体1131~1134の活動量を決定することができる。例えば、空気調和機100は、第1客体1131を構成するピクセルに対するモーションベクトルの大きさの総和を、第1客体1131を構成するピクセルの数で除した値によって、第1客体1131の活動量を決定することができる。
この場合、在室者がその場で動いても、客体を構成する複数のピクセルに対するモーションベクトルの大きさは在室者の動きによって累積されるので、空気調和機100は在室者の活動量を正確に決定できる。
空気調和機100は、室内空間を構成する複数の領域のそれぞれに対応する活動量を判断することができる。例えば、室内空間を構成する複数の領域のうち、特定の領域内で在室者がとどまる場合、空気調和機100が決定した在室者の活動量と在室者がとどまる特定の領域とが互いに対応し得る。
一方、在室者が室内空間で移動する場合、複数のイメージに含まれる客体の位置が、イメージ毎に変更され得る。
図12a及び図12bを参照すると、室内空間800で在室者1200が第4領域804から第6領域806に移動する間、在室者1200の位置は第4領域804及び第6領域806の少なくとも1つで検出されることができる。例えば、所定の数以上のイメージのうち、最初に取得したイメージでは在室者1200が第4領域804で検出されることができ、最後に取得したイメージでは在室者1200が第6領域806で検出されることができる。
また、在室者1200が第4領域804から第6領域806に移動する所定の周期Tで、第4領域804で演算されるモーションベクトルの大きさ1210と、第6領域806で演算されたモーションベクトルの大きさ1215は、t1時点を基準に互いに区分されることができる。
その際、一実施形態において、空気調和機100は、所定の数以上のイメージのうち、最後に取得したイメージで客体が検出された位置に対応する領域を、客体の活動量に対応する領域と決定できる。例えば、空気調和機100は、在室者1200が第4領域804から第6領域806に移動する間に演算されたモーションベクトルの大きさ1210、1215の総和を、所定のイメージで在室者1200を構成するピクセルの数で除した値によって、在室者1200の活動量を決定することができる。また、空気調和機100は、決定された在室者1200の活動量を、最後に取得したイメージで在室者1200が検出された第6領域806に対応させることができる。
一方、別の一実施形態において、空気調和機100は、所定の数以上のイメージで客体が検出されたそれぞれの領域に対して客体の活動量を決定することができ、特定の領域に対して決定された在室者の活動量と特定の領域とを互いに対応させることができる。
例えば、空気調和機100は、第4領域804で演算されるモーションベクトルの大きさ1210の総和を、所定のイメージで在室者1200を構成するピクセルの数で除した値によって、第4領域804における在室者1200の活動量を決定することができ、決定された在室者1200の活動量を第4領域804に対応させることができる。また、空気調和機100は、第6領域806で演算されるモーションベクトルの大きさ1215の総和を、所定のイメージで在室者1200を構成するピクセルの数で除した値によって、第6領域806における在室者1200の活動量を決定することができ、決定された在室者1200の活動量を第6領域806に対応させることができる。
空気調和機100は、室内空間を構成する複数の領域全体に対応する全活動量を決定することもできる。例えば、空気調和機100は、室内空間で複数の客体が検出される場合、複数の客体を構成する全てのピクセルに対するモーションベクトルの大きさの総和を、複数の客体を構成するピクセルの数の総和で除した値によって、全活動量を決定することができる。
一方、空気調和機100が決定した活動量は、代謝当量(metabolic equivalent task、MET)に対応し得る。例えば、空気調和機100は、所定の演算式を用いて、活動量に対応する代謝当量(MET)を算出することができ、算出された代謝当量(MET)によって活動量のレベルを判断することができる。
一実施形態において、空気調和機100は、以下の表1と類似する代謝当量(MET)に対するデータに基づいて、活動量のレベルを判断することができる。例えば、空気調和機100は、活動量のレベルを、代謝当量(MET)が1.0未満の場合には1、代謝当量(MET)が1.0以上、2.0未満の場合には2、代謝当量(MET)が2.0以上、3.0未満の場合には3、代謝当量(MET)が3.0以上、4.0未満の場合には4、代謝当量(MET)が4.0以上の場合には5と判断できる。
図9を参照すると、空気調和機100は、S950の動作で、室内空間に位置する在室者の活動量を算出した結果に基づいて、室内空間に向かう気流の方向を調節することができる。空気調和機100は、室内空間を構成する複数の領域のそれぞれに対応する活動量のレベルによって、複数の領域に向かう気流の方向をそれぞれ調節することができる。
例えば、空気調和機100は、冷房運転を行う場合において、第1乃至第3領域801~803に対応する活動量のレベルが1又は2であり、第4領域804に対応する活動量のレベルが4である場合、第1乃至第3領域801~803に向かう気流の方向を間接風、第4領域804に向かう気流の方向を直接風と決定できる。その際、空気調和機100は、第1乃至第3吐出口124a~124cに配置されたベーン140、150の形成する傾斜角が間接風に対応し、第4吐出口124dに配置されたベーン140、150の形成する傾斜角が直接風に対応するように風向調節装置630を制御することができる。
例えば、空気調和機100は、冷房運転を行う場合において、第5領域805に対応する活動量のレベルが3である場合、第5領域805に向かう気流の方向を傾斜風と決定できる。その際、空気調和機100は、第2吐出口124bに配置されたベーン140、150の形成する傾斜角が傾斜風に対応するように風向調節装置630を制御することができる。
例えば、空気調和機100は、冷房運転を行う場合において、第6領域806に対応する活動量のレベルが4以上である場合、第6領域806に向かう気流の方向を傾斜風及び垂直風と決定できる。その際、空気調和機100は、第4吐出口124dに配置されたベーン140、150の形成する傾斜角が傾斜風と垂直風との間で連続的に変更されるように風向調節装置630を制御することができる。
例えば、空気調和機100は、冷房運転を行う場合において、第7領域807に対応する活動量のレベルが3である場合、第7領域807に向かう気流の方向を傾斜風と決定できる。その際、空気調和機100は、第1乃至第4吐出口124a~124bにそれぞれ配置されたベーン140、150の形成する傾斜角がいずれも傾斜風に対応するように風向調節装置630を制御することができる。
例えば、空気調和機100は、暖房運転を行う場合において、第1領域801に対応する活動量のレベルが1又は2であり、第3領域803に対応する活動量のレベルが4である場合、第1領域801に向かう気流の方向を直接風、第3領域803に向かう気流の方向を間接風と決定できる。その際、空気調和機100は、第1吐出口124aに配置されたベーン140、150の形成する傾斜角が直接風に対応し、第3吐出口124cに配置されたベーン140、150の形成する傾斜角が間接風に対応するように風向調節装置630を制御することができる。
一方、空気調和機100は、ユーザーの好みに従って、既設定された気流に基づいて、室内空間に向かう気流の方向を調節することもできる。例えば、ユーザーが冷房運転時に好む気流を間接風に設定した場合において、第1領域801に対応する活動量のレベルが4以上であり、第2乃至第4領域802~804に対応する活動量が1又は2である場合、空気調和機100は、第1領域801に向かう気流の方向をユーザーが好む気流である間接風と決定し、第2乃至第4領域802~804に向かう気流の方向をユーザーが好む気流と異なる直接風と決定できる。その際、空気調和機100は、第1吐出口124aに配置されたベーン140、150の形成する傾斜角が間接風に対応し、第2乃至第4吐出口124b~124dに配置されたベーン140、150の形成する傾斜角が直接風に対応するように風向調節装置630を制御することができる。
空気調和機100は、S960の動作で、室内空間に位置する在室者の活動量を算出した結果に基づいて、室内空間の温度を調節することができる。空気調和機100は、室内空間を構成する複数の領域全体に対応する全活動量のレベルによって、室内空間の温度を調節することができる。これに関して、図10を参照として詳細に説明するようにする。
図10を参照すると、空気調和機100は、S1010の動作で、所定時間が経過されているかどうかを判断できる。ここで、所定時間は、空気調和機100が室内空間の温度を調節するために目標温度の変更可否を決定する周期を意味し得る。例えば、空気調和機100は、既設定された5分毎に、室内空間に位置する在室者の活動量を算出した結果に基づいて、室内空間の温度を調節することができる。
空気調和機100は、所定時間が経過していない場合、現在設定された目標温度によって室内空間の温度を調節することができる。
空気調和機100は、S1020の動作で、所定時間が経過した場合、冷房運転を行っているかどうかを判断することができる。
空気調和機100は、S1030の動作で、冷房運転を行う場合、所定時間で全活動量が既設定されたレベル未満に維持されるかどうかを判断することができる。例えば、空気調和機100は、5分間複数の領域全体に対応する全活動量のレベルの平均が3未満である場合、所定時間で全活動量が既設定されたレベル未満に維持されたものと判断できる。
空気調和機100は、S1040の動作で、所定時間で全活動量が既設定された レベル未満に維持される場合、既存の目標温度よりも高い温度を新たな目標温度に設定できる。すなわち、空気調和機100は、所定時間で全活動量が既設定されたレベル未満に維持される場合、在室者の活動量が十分に低いものと判断し、冷房運転時に目標温度を高めることによって電力消耗を減らすことができる。
ここで、既存の目標温度は、ユーザーが設定した希望温度によって決定される目標温度を意味し得る。例えば、空気調和機100は、ユーザーの設定した希望温度が18℃である場合において、冷房性能が1段階である場合、既存の目標温度を23℃、冷房性能が2段階である場合、既存の目標温度を21℃、冷房性能が3段階である場合、既存の目標温度を18℃と決定できる。
空気調和機100は、既存の目標温度よりも高い温度を新たな目標温度に設定する場合、所定時間決定された全活動量のレベルに基づいて、新たな目標温度を決定することができる。例えば、空気調和機100は、所定時間で全活動量のレベルの平均が2未満である場合、既存の目標温度よりも第1温度(例えば、2℃)だけ高い温度を新たな目標温度と決定でき、所定時間で全活動量のレベルの平均が2以上である場合、既存の目標温度よりも第2温度(例えば、1℃)だけ高い温度を新たな目標温度と決定できる。
一方、所定時間決定された全活動量のレベルに基づいて決定された新たな目標温度が冷房運転時に最高目標温度(例えば、28℃)以上である場合、空気調和機100は、新たな目標温度を最高目標温度(例えば、28℃)に設定することもできる。或いは、所定時間決定された全活動量のレベルに基づいて決定された新たな目標温度が冷房運転時に最高目標温度(例えば、28℃)以上である場合、空気調和機100は、新たな目標温度を既存の目標温度に設定することもできる。
空気調和機100は、S1050の動作で、新たな目標温度に基づいて、室内温度を調節することができる。例えば、空気調和機100は、現在の室内温度が新たな目標温度よりも基準(例えば、1℃)以上低い場合、圧縮機102の運転周波数を低くすることができ、現在室内温度が新たな目標温度よりも基準(例えば、1℃)以上高い場合、圧縮機102の運転周波数を高めることができる。
一方、空気調和機100は、S1060の動作で、暖房運転を行う場合、所定時間で全活動量が既設定されたレベル以上に維持されるかどうかを判断することができる。例えば、空気調和機100は、5分間複数の領域全体に対応する全活動量のレベルの平均が3以上である場合、所定時間で全活動量が既設定されたレベル以上に維持されたものと判断できる。
空気調和機100は、S1070の動作で、所定時間で全活動量が既設定されたレベル以上に維持される場合、既存の目標温度よりも低い温度を新たな目標温度に設定することができる。すなわち、空気調和機100は、所定時間で全活動量が既設定されたレベル以上に維持される場合、在室者の活動量が十分に高いものと判断し、暖房運転時に目標温度を低くすることによって、電力消耗を減らすことができる。
ここで、既存の目標温度は、ユーザーが設定した希望温度によって決定される目標温度を意味し得る。例えば、空気調和機100は、ユーザーの設定した希望温度が21℃である場合において、暖房性能が1段階である場合、既存の目標温度を21℃、冷房性能が2段階である場合、既存の目標温度を24℃、冷房性能が3段階である場合、既存の目標温度を26℃と決定できる。
空気調和機100は、既存の目標温度よりも低い温度を新たな目標温度に設定する場合、所定時間決定された全活動量のレベルに基づいて、新たな目標温度を決定することができる。例えば、空気調和機100は、所定時間で全活動量のレベルの平均が4未満である場合、既存の目標温度よりも第1温度(例えば、1℃)だけ低い温度を新たな目標温度と決定でき、所定時間で全活動量のレベルの平均が4以上である場合、既存の目標温度よりも第2温度(例えば、2℃)だけ低い温度を新たな目標温度と決定できる。
一方、所定時間決定された全活動量のレベルに基づいて決定された新たな目標温度が暖房運転時に最低目標温度(例えば、18℃)未満である場合、空気調和機100は、新たな目標温度を最低目標温度(例えば、18℃)に設定することもできる。或いは、所定時間決定された全活動量のレベルに基づいて決定された新たな目標温度が暖房運転時に最低目標温度(例えば、18℃)未満である場合、空気調和機100は、新たな目標温度を既存の目標温度に設定することもできる。
空気調和機100は、S1080の動作で、新たな目標温度に基づいて、室内温度を調節することができる。例えば、空気調和機100は、現在の室内温度が新たな目標温度よりも基準(例えば、1℃)以上高い場合、圧縮機102の運転周波数を低くすることができ、現在の室内温度が新たな目標温度よりも基準(例えば、1℃)以上低い場合、圧縮機102の運転周波数を高めることができる。
一方、空気調和機100は、S1090の動作で、冷房運転を行う場合において、所定時間で全活動量が既設定されたレベル以上である場合、又は暖房運転を行う場合において、所定時間で全活動量が既設定されたレベル未満である場合、既存の目標温度に基づいて、室内温度を調節することができる。その際、全活動量と関連して、冷房運転時の判断基準である既設定されたレベルと、暖房運転時の判断基準である既設定されたレベルは、互いに同一であってもよく、異なってもよい。
図13を参照すると、空気調和機100は、室内温度1300、可変設定される目標温度1310、及び既存の目標温度によって設定される動作温度1320、1325によって、冷房運転を行うことができる。
空気調和機100は、冷房運転を開始する場合、ユーザーの設定した希望温度によって既存の目標温度を設定することができる。例えば、ユーザーの設定した希望温度が21℃である場合において、空気調和機100は、既存の目標温度を24℃に設定できる。その際、動作温度1320、1325は、決定された既存の目標温度とそれぞれ所定温度(例えば、1℃)だけ差があるように設定されることができる。
空気調和機100は、室内温度1300が既存の目標温度に到達するように、冷房運転を行うことができる。その際、空気調和機100は、冷房運転を開始した後、初期区間で、室内温度1300が既存の目標温度に速く到達するように、冷房能力を最大に高めることができる。例えば、空気調和機100は、冷房運転を開始した後、初期区間で、圧縮機102の運転周波数を既設定された最高周波数まで増加させることができる。
一方、空気調和機100は、室内温度1300が第1動作温度1320に到達する場合、冷房能力を減少させることができる。例えば、空気調和機100は、室内温度1300が第1動作温度1320に到達する第1時点t1から、圧縮機102の運転周波数を低くすることができる。
空気調和機100は、室内温度1300が第2動作温度1325に到達する場合、圧縮機102の運転周波数を既設定された最低周波数で減少させることができる。
一方、室内温度1300が第1動作温度1320に到達する第1時点t1から既設定された時間T1の間、気流及び/又は温度が一定水準で維持される安定化段階が満たされた場合、空気調和機100は、在室者の全活動量に基づいた節電モードを活性化することができ、節電モードが活性化されたt2時点から在室者の全活動量に基づいて冷房運転を行うことができる。
空気調和機100は、節電モードが活性化されたt2時点から、カメラ190を介して室内空間に対応するイメージを取得することができる。また、空気調和機100は、既設定された周期T2毎に、取得したイメージに基づいて算出した在室者の全活動量によって、目標温度を再設定できる。
例えば、t2時点からt3時点まで算出された在室者の全活動量のレベルの平均が2未満である場合、既存の目標温度1310よりも第1温度(例えば、2℃)だけ高い温度を新たな目標温度と決定することができ、決定された新たな目標温度に基づいて室内温度1300を調節することができる。
例えば、t4時点からt5時点まで算出された在室者の全活動量のレベルの平均が2以上である場合、既存の目標温度1310よりも第2温度(例えば、1℃)だけ高い温度を新たな目標温度と決定することができ、決定された新たな目標温度に基づいて室内温度1300を調節することができる。
<第2実施形態>
以下では、図14乃至図15cを参照として、第2実施形態に係る空気調和機200の構成を説明する。
第2実施形態に係る空気調和機200は、第1実施形態に係る空気調和機100と風向調節装置230の構成で差がある。
従って、風向調節装置230を除いた残りの構成については、第1実施形態に係る空気調和機100の説明に代替できる。
第2実施形態に係る空気調和機200の風向調節装置230は、それぞれの吐出口224に配置される1つのベーン240と、ベーン240を駆動させるベーンモータ(図示せず)を含むことができる。ベーン240は、ベーンモータの作動で配置が変わる。
図15a乃至図15cを参照すると、風向調節装置230は、吐出口224に配置されるベーン240の傾斜角を異にして、吐出口224を介して流動する空気の風向を調節することができる。ベーン240は吐出口224を閉鎖するか、吐出口224を介して流動する空気の風向を調節するように配置され得る。
図15aを参照すると、風向調節装置230は、ベーン240が地面と平行な仮想の水平線に略平行に配置される第1位置P1に配置され得る。風向調節装置230が第1位置P1に配置されるとき、ベーン240が仮想の水平線HLに30度以内の傾斜角θを形成することができる。傾斜角θは、ベーン240と仮想の水平線HLとの間で形成されるものであって、ベーン240の配置によって変わり得る。
図15bを参照すると、風向調節装置230は、ベーン240が地面と平行な水平線に略垂直に配置される第2位置P2に配置され得る。風向調節装置230が第2位置P2に配置されるとき、仮想の水平線HLに60度以上の傾斜角θを形成することができる。
図15cを参照すると、風向調節装置230はベーン240が第1位置P1と第2位置P2との間の角度を形成する第3位置P3に配置され得る。風向調節装置230が第3位置P3に配置されるとき、仮想の水平線HLに30度以上60度以下の傾斜角θを形成することができる。
風向調節装置230が第1位置P1に配置されるとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に水平な方向に送る間接風を形成することができる。風向調節装置230が第2位置P2に配置されるとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に垂直な方向に送る垂直風を形成することができる。風向調節装置230が第3位置P3に配置されるとき、吐出口を介して吐出される空気を間接風と垂直風との間に送る傾斜風を形成することができる。
第2実施形態に係る空気調和機も、図5a乃至図5bのように、風向調節装置230の第1位置P1、第2位置P2、及び第3位置P3によって、吐出口224から吐出される空気を第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3に送ることができる。
<第3実施形態>
以下では、図16乃至図17cを参照として、第2実施形態に係る空気調和機の構成を説明する。
第3実施形態に係る空気調和機300は、第1実施形態に係る空気調和機と風向調節装置の構成及び作動構造において差がある。また、吐出口の形態とベーンの配置において差がある。従って、吐出口の形態、及び風向調節装置を除いた残りの構成については、第1実施形態に係る空気調和機の説明に代替できる。
第3実施形態に係る空気調和機300は、吸入口322の外周りに複数の吐出口324が形成できる。ここで、吸入口332は四角形の形状であり、吸入口332を形成するそれぞれの辺から外側に離隔されて吐出口324が形成できる。また、吸入口332が円形の形状を有することも可能である。その際、吐出口324は、円形の吸入口332の外周りから半径方向に離隔された位置で複数個が形成され得る。
第3実施形態に係る空気調和機300に形成される吐出口324は、外側端324bが内側端324aよりも上側に配置され得る。また、吐出口324の上側に形成される吐出流路335は、上側から下側に行くほど外側方向に延びる構造を有する。
第3実施形態に係る空気調和機の風向調節装置330は、パネル320に配置され、吐出口324に突出する長さが可変するベーン340と、パネル320に配置されてベーン340を駆動させるベーンモータ(図示せず)と、ベーンモータにより回転し、 ベーン340と噛み合ってベーン340の配置を移動させるベーンギア350とを含むことができる。
ベーン340はベーンギア350と噛み合う一端がラックギア構造を有し得る。
ベーン340は、吐出口324の内側端324aに配置され得る。ベーン340は、吐出口324の内側端324aから外側方向に突出するように配置され得る。ベーン340は、ベーンモータの作動で吐出口324に突出する長さが変わる。
風向調節装置330は、ベーン340が吐出口324に突出する長さによって吐出口324を介して流動する空気の風向を調節することができる。
図17a乃至図17cを参照すると、風向調節装置330はベーン340が吐出口324に突出する長さを異にして、吐出口324を介して流動する空気の風向を調節することができる。
図17aを参照すると、風向調節装置330はベーン340が吐出口324に最大に突出する第1位置P1に配置され得る。風向調節装置330が第1位置P1に配置されるとき、ベーン340が突出し得る範囲の最大値で突出できる。従って、風向調節装置330が第1位置P1に配置されるとき、吐出流路335を介して流動する空気を地面に水平な方向にガイドできる。風向調節装置330が第1位置P1に配置されるとき、ベーン340の配置が吐出口324の外側端324bよりも低く配置されるので、吐出口324に吐出される空気はベーン340によって地面に水平な方向に流動できる。
図17bを参照すると、風向調節装置330は、ベーン340が吐出口324に突出していない第2位置P2に配置され得る。風向調節装置330が第2位置P2に配置されるとき、吐出口324に露出しないように配置され得る。従って、風向調節装置330が第2位置P2に配置されるとき、吐出流路335を流動する空気は吐出口324を介して地面に略垂直な方向に吐出できる。但し、吐出流路335の形状によって吐出口324を介して流動する空気が地面に一部傾斜するように流動することも可能である。
図17cを参照すると、風向調節装置330は、風向調節装置330が第1位置P1に配置された状態のベーン340の突出長さよりも短く突出する第3位置P3に配置され得る。風向調節装置330が第3位置P3に配置されるとき、ベーン340は、第2位置P2でベーン340が吐出口324に向かって突出した長さよりも長く突出できる。風向調節装置330が第3位置P3に配置されるとき、風向調節装置330が第2位置P2に配置されるときのベーン340が吐出口324に向かって突出した長さの1/3乃至2/3の長さに突出できる。
風向調節装置330が第1位置P1に配置されるとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に水平な方向に送る間接風を形成することができる。風向調節装置330が第2位置P2に配置されるとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に垂直な方向に送る垂直風を形成することができる。風向調節装置330が第3位置P3に配置されるとき、吐出口を介して吐出される空気を間接風と垂直風との間に送る傾斜風を形成することができる。
第3実施形態に係る空気調和機も、図5a乃至図5bのように、風向調節装置330の第1位置P1、第2位置P2、及び第3位置P3によって、吐出口324から吐出される空気を第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3に送ることができる。
<第4実施形態>
以下では、図18乃至図19cを参照し、第4実施形態に係る空気調和機の構成を説明する。
第4実施形態に係る空気調和機400は、第1実施形態に係る空気調和機100と風向調節装置の構成において差がある。第4実施形態に係る空気調和機は、吸入口422が円形の形状を有し、吐出口424が吸入口422の周りに環状に形成されることができる。
第4実施形態に係る空気調和機の風向調節装置430は、吐出口424の一側に配置される風向調節ファン440を含むことができる。風向調節装置430は、風向調節ファン400を回転させるモータ450を含むことができる。風向調節ファン440は、吐出口424が形成される領域で吸入口422が配置される方向の一側に配置され、吐出口424に吐出される空気の風向を調節することができる。風向調節ファン440は、吐出口424の一側に配置され、吐出口424に吐出される空気の風向を調節することができる。風向調節ファン440は、吐出口424が形成される環状の円周方向に沿って複数個が離隔され得る。
風向調節ファン440は、吐出口424周辺の空気を吸入して圧力を変化させることによって、吐出口424に流動する空気の風向を調節することができる。風向調節ファン440は吐出口424周辺の空気の吸入量を制御することができる。
風向調節装置430は、風向調節ファン440の回転速度を調節するか停止させることによって、吐出口424に吐出される空気の風向を調節することができる。風向調節ファン440が停止されるとき、吐出口424に流動する空気は吐出流路425の形態と吐出口424の開口方向に影響を受ける。従って、風向調節ファン440が停止されるときには、吐出口424を介して流動する空気が地面に垂直な方向に吐出されることができる。
但し、風向調節ファン440が作動されるとき、吐出口424に吐出される空気の一部が風向調節ファン440の影響を受けるので、吐出口424に吐出される空気が地面に水平な方向に傾いて流動し得る。その際、風向調節ファン440に吸入される空気の量に応じて、吐出口424を介して流動する空気の流動方向が調節できる。風向調節ファン440の回転速度が速くなるとき、風向調節ファン440に吸入される空気の量が増加し、地面に平行な方向に空気が流動し得る。
図19a乃至図19cを参照すると、風向調節装置430は、風向調節ファン440の作動や回転速度を調節して吐出口424に吐出される空気の風向を調節することができる。
図19aを参照すると、風向調節装置430は風向調節ファン440の回転速度を最大値で回転する第1設定速度で回転することができる。風向調節装置430が第1設定速度で回転するとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に水平な方向に送る間接風を形成することができる。
図19bを参照すると、風向調節装置430は風向調節ファン440の回転速度を最小値で回転するか停止する第2設定速度で回転することができる。ここで、第2設定速度は「0」を含む速度に該当する。従って、風向調節装置430の第2設定速度は、風向調節ファン440が停止された状態を含むことができる。風向調節装置430が第2設定速度で回転するとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に垂直な方向に送る垂直風を形成することができる。
図19cを参照すると、風向調節装置430は風向調節ファン440の回転速度を第1設定速度と第2設定速度との間の範囲に回転する第3設定速度で回転することができる。風向調節装置430が第3設定速度で回転するとき、吐出口を介して吐出される空気を間接風と垂直風との間に送る傾斜風を形成することができる。
風向調節装置430が最大速度である第1回転速度で回転するとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に水平な方向に送る間接風を形成することができる。風向調節装置330が最小速度で回転するか停止される第2回転速度で回転されるとき、吐出口を介して吐出される空気を地面に垂直な方向に送る垂直風を形成することができる。風向調節装置330が第1回転速度と第2回転速度との間に該当する第3回転速度で回転するとき、吐出口を介して吐出される空気を間接風と垂直風との間に送る傾斜風を形成することができる。
第4実施形態に係る空気調和機も、図5a乃至図5bのように、風向調節装置330の第1回転速度、第2回転速度、及び第3回転速度によって、吐出口324から吐出される空気を第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3に送ることができる。
前記の第2実施形態乃至第4実施形態に係る空気調和機でも、図9及び図10による空気調和機の動作方法を適用することができる。
添付された図面は、本明細書に開示された実施形態を容易に理解できるようにするためのものであるだけで、添付された図面により本明細書に開示された技術的思想が制限されず、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。
同様に、特定の順序で、図面で動作を描写しているが、これは好ましい結果を得るために図示されたその特定の順序や順次の順序通りそのような動作を行わなければならないか、又は全ての図示された動作が行われなければならないものと理解されてはならない。特定の場合、マルチタスキングと並列プロセシングが有利であり得る。
また、以上では、本発明の好ましい実施形態について図示して説明しているが、本発明は、前述した特定の実施形態に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨を外れることなく、当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により多様な変形実施が可能であるのは勿論であり、このような変形実施は、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。


Claims (20)

  1. 空気調和機であって、
    内部に空間を形成し、下側が開口されたケース;
    前記ケースの下側に配置され、吸入口と前記吸入口の周りに配置される複数の吐出口が形成されたパネル;
    前記ケースの内側に配置され、前記吸入口から前記複数の吐出口に空気流動を形成するファン;
    前記複数の吐出口の其々に配置され、前記複数の吐出口の其々を介して流動する空気の風向を上下方向に調節する風向調節装置;
    室内空間に向かうように前記パネルの一側に配置されるカメラ;及び
    前記カメラを介して取得した前記室内空間に対応するイメージに基づいて前記風向調節装置を調節する制御部;を備えてなり、
    前記制御部は、
    前記室内空間に対応する複数のイメージに含まれる在室者を構成する複数のピクセルの其々に対するモーションベクトル(motion vector)を演算し、
    前記室内空間の複数の領域の其々に対する前記在室者の活動量を決定し、
    前記決定された活動量に基づいて、前記複数の吐出口の其々から吐出される空気の方向を決定し、及び
    前記複数の吐出口の其々に対応して決定された前記空気の方向によって、前記風向調節装置を制御する、ものであり、
    前記複数のピクセルに対するモーションベクトルの大きさの合計に基づいて、前記在室者の活動量が決定される、空気調和機。
  2. 前記制御部は、
    前記複数の領域のうち、第1領域に対応する活動量のレベルが既設定されたレベルよりも大きく、及び、第2領域に対応する活動量のレベルが前記既設定されたレベルよりも小さい場合、前記第1領域に対応する第1吐出口から吐出される空気の方向と、前記第2領域に対応する第2吐出口から吐出される空気の方向が、上下方向に対して互いに異なって形成されるように、前記風向調節装置を制御する、請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記制御部は、
    冷房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に低く形成されるように、前記風向調節装置を制御し、
    暖房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に高く形成されるように、前記風向調節装置を制御する、請求項2に記載の空気調和機。
  4. 前記制御部は、
    前記複数の領域のうち、前記複数の領域の第3領域に対応する活動量が前記既設定されたレベルと関連した基準を満たす場合、
    前記風向調節装置を制御し、前記上下方向で前記第3領域に対応する第3吐出口から吐出される空気の方向は、前記上下方向で前記第1吐出口から吐出される空気の方向前記上下方向で前記第2吐出口から吐出される空気の方向の間で連続的に変更される、請求項2に記載の空気調和機。
  5. 前記第3領域と前記空気調和機との間の距離は、
    前記第1領域と前記空気調和機との間の距離、及び前記第2領域と前記空気調和機との間の距離の少なくとも1つよりも長い、請求項4に記載の空気調和機。
  6. 前記室内空間の温度を感知する温度センサ;を更に備え、
    前記制御部は、
    前記複数の領域の其々に対応する在室者の活動量の総和と既設定された基準を比較した結果に基づいて、目標温度を設定し、
    前記温度センサを介して感知された前記室内空間の現在温度と、前記目標温度との間の差に基づいて、前記室内空間の温度を調節する、請求項1に記載の空気調和機。
  7. 前記制御部は、高密度オプティカルフロー(dense optical flow)方式を用いて、記在室者を構成する前記複数のピクセルの其々に対する前記モーションベクトルを演算する、請求項1に記載の空気調和機。
  8. 前記制御部は、記複数のピクセルに対する前記モーションベクトルの大きさの総和を、前記複数のピクセルの数で除した値を、前記在室者の活動量と決定する、請求項に記載の空気調和機。
  9. 前記風向調節装置は、前記複数の吐出口に其々配置される複数のベーンを備え、
    前記制御部は、前記複数のベーン其々の配置を調節し、前記複数の吐出口の其々から吐出される空気の方向を変更する、請求項1に記載の空気調和機。
  10. 前記風向調節装置は、前記複数の吐出口の一側に其々配置される複数の風向調節ファンを備え、
    前記制御部は、前記複数の風向調節ファンの回転速度を調節し、前記複数の吐出口の其々から吐出される空気の方向を変更する、請求項1に記載の空気調和機。
  11. 吸入口と前記吸入口の周りに配置される複数の吐出口を備える空気調和機の動作方法であって、
    前記空気調和機のカメラにより取得され、かつ、室内空間に対応する複数のイメージに含まれる在室者を構成する複数のピクセルの其々に対するモーションベクトルを演算するステップ;
    前記室内空間複数の領域の其々に対する前記在室者の活動量を決定するステップ;
    前記決定された活動量に基づいて、前記複数の吐出口の其々から吐出される空気の方向を決定するステップ;
    前記複数の吐出口の其々に対応して決定された前記空気の方向によって、前記複数の吐出口の其々を介して流動する空気の風向を上下方向に調節する風向調節装置を制御するステップ;を含んでなり、
    前記複数のピクセルに対するモーションベクトル(motion vector)の大きさの合計に基づいて、前記在室者の活動量が決定される、空気調和機の動作方法。
  12. 前記風向調節装置を制御するステップは、
    前記複数の領域のうち、第1領域に対応する活動量のレベルが既設定されたレベルよりも大きく、及び、第2領域に対応する活動量のレベルが前記既設定されたレベルよりも小さい場合、前記第1領域に対応する第1吐出口から吐出される空気の方向と、前記第2領域に対応する第2吐出口から吐出される空気の方向が、上下方向に対して互いに異なって形成されるように、前記風向調節装置を制御する第1動作を含む、請求項11に記載の空気調和機の動作方法。
  13. 前記風向調節装置を制御する第1動作は、
    冷房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に低く形成されるように、前記風向調節装置を制御する第2動作と、
    暖房運転時、前記第1吐出口から吐出される空気の方向が前記第2吐出口から吐出される空気の方向よりも上下方向に高く形成されるように、前記風向調節装置を制御する第3動作と、を含む、請求項12に記載の空気調和機の動作方法。
  14. 前記風向調節装置を制御するステップは、
    前記複数の領域のうち、前記複数の領域の第3領域に対応する活動量が前記既設定されたレベルと関連した基準を満たす場合、
    前記上下方向で前記第3領域に対応する第3吐出口から吐出される空気の方向は、前記上下方向で前記第1吐出口から吐出される空気の方向前記上下方向で前記第2吐出口から吐出される空気の方向の間で連続的に変更されるように、前記風向調節装置を制御するステップ;を更に含む、請求項12に記載の空気調和機の動作方法。
  15. 前記第3領域と前記空気調和機との間の距離は、
    前記第1領域と前記空気調和機との間の距離、及び前記第2領域と前記空気調和機との間の距離の少なくとも1つよりも長い、請求項14に記載の空気調和機の動作方法。
  16. 前記複数の領域の其々に対応する在室者の活動量の総和と既設定された基準を比較した結果に基づいて、目標温度を設定するステップ;及び
    室内空間の温度を感知する温度センサを介して感知された前記室内空間の現在温度と、前記目標温度との間の差に基づいて、前記室内空間の温度を調節するステップ;を更に含む、請求項11に記載の空気調和機の動作方法。
  17. 前記在室者の活動量を決定するステップは、高密度オプティカルフロー(dense optical flow)方式を用いて、前記在室者を構成する前記複数のピクセルの其々に対する前記モーションベクトルを演算するステップ;を含む、請求項11に記載の空気調和機の動作方法。
  18. 前記演算されたモーションベクトルに基づいて、前記在室者の活動量を決定するステップは、記複数のピクセルに対する前記モーションベクトルの大きさの総和を前記複数のピクセルの数で除した値を、前記在室者の活動量と決定するステップ;を含む、請求項17に記載の空気調和機の動作方法。
  19. 前記風向調節装置は、前記複数の吐出口に其々配置される複数のベーンを備え、
    前記風向調節装置を制御するステップは、前記複数のベーン其々の配置を調節し、前記複数の吐出口の其々から吐出される空気の方向を変更するステップ;を含む、請求項11に記載の空気調和機の動作方法。
  20. 前記風向調節装置は、前記複数の吐出口の一側に其々配置される複数の風向調節ファンを備え、
    前記風向調節装置を制御するステップは、前記複数の風向調節ファンの回転速度を調節し、前記複数の吐出口の其々から吐出される空気の方向を変更するステップ;を含む、請求項11に記載の空気調和機の動作方法。
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