JPH01167551A - 空気調和機用自動温度設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、人体から放射される赤外線を検出して、人
体の体表面温度に基づいて室温の設定温度を自動的に設
定する空気調和機用自動温度設定装置に関する。

く従来の技術〉 従来、自動温度設定装置を備えた空気調和機としては次
のようなものがある（特１１【ｌ昭６２−９１７３５）
。この空気調和機は、室温を検出する温度検出器と、“
暑い”、“寒い”等の温熱感覚を入力する複数のスイッ
チ部と、設定温度決定手段を備えて、居住者が“暑い”
と感じたときに上記スイッチ部の“暑いとき”スイッチ
を入力すると、上記設定温度決定手段は、設定温度をそ
のときの室温を基檗に一定温度だけ低い温度に変更する
。一方、居住者が“寒い”と感じたときに“寒いとき“
スイッチを入力すると、上記設定温度決定手段は、設定
温度をそのときの室温を基準に一定温度だけ高い温度に
変更する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このように、上記従来の自動温度設定装置を備えた空気
調和機は、居住者が“暑いとき゛または“寒いとき”ス
イッチを人力すると、設定温度をそのときの室温を基準
にして一定温度だけ変更するようにしているので、操作
性を簡易にして快適性を向上できるという利点を有する
。

しかしながら、例えば、壁掛タイプの室内機を有するヒ
ートポンプ空気調和機で冷房・暖房を行うと、室内の温
度分布は均一にはならない。そこで、居住者が“快適”
と感じる任意の場所（人位置）から“寒い゛と感じる人
位置に移動すると、“寒いとき”スイッチが人力される
。そして、設定温度が一定温度だけ変更されて再度“快
適“と感じるようになる。ところが、しばらくして再度
室内を移動すると温熱感覚が変るために再度スイッチ部
を操作しなければならない。したがって、室内を移動す
る場合には上記スイッチ部を携帯して、移動によって温
熱感覚が変る毎にスイッチ部を操作しなければならず、
操作性が非常に悪いという問題がある。

また、室内を移動した際に、移動前の人位置の室内温度
と移動後の人位置の室内温度との差が、上記スイッチ部
の１回の操作によって設定温度決定手段が決定する設定
温度変更範囲を越えている場合は、スイッチ部を操作し
たにもかかわらず温熱感覚が“快適“に至らず、再度ス
イッチ部を操作しなければならないという問題がある。

そこで、この発明の目的は、人位置を検知して、この人
位置が変化した場合に、変化前と変化後の人位置におけ
る人体の体表面温度を検出して、人体の移動による体表
面温度変化量に基づいて、自動的に室温の設定温度を変
更することによって、操作性が非常に良く、快適性の良
い空気調和機用自動温度設定装置を提供することにある
。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明の空気調和機用自動
温度設定装置は、人体から放射される赤外線を検出して
人位置を検知する人位置検知手段１と、上記人位置検知
手段ｌによって検知された人位置における人体の体表面
温度を検出する体表面温度センサ２と、上記体表面温度
センサ２によって検出される人体の体表面温度を、上記
人位置検知手段ｌによって検知される人位置が変位した
場合に、人位置の変化前と変化後に区別して記憶する体
表面温度記憶部７と、上記体表面温度記憶部７に記憶さ
れた人位置の変化前と変化後の体表面温度に従って、移
動による人体の体表面温度変化量に基づく室温の設定温
度変更ｍを算出する設定温度変更量算出手段と、上記設
定温度変更量算出手段によって算出された設定温度変更
量に従って、室温の設定温度を変化する設定温度変更手
段を備えたことを特徴としている。

〈作用〉 人体から放射される赤外線が人位置検知手段Ｉによって
検知される。また、この検知された人位置における人体
の体表面温度が体表面温度センサ２によって検出され、
検出された体表面温度が体表面温度記憶部７に記憶され
る。その際に、上記人位置検知手段Ｉによって検知され
る人位置が変化した場合には、体表面温度は人位置の変
化前の体表面温度と変化後の体表面温度とに区別して体
表面温度記憶手段７に記憶される。

そうすると、設定温度変更量算出手段は、上記体表面温
度記憶部７によって記憶された変化前と変化後の人位置
における体表面温度に従って、移動による人体の体表面
温度変化量に基づく室温の設定温度変更量を算出する。

そして、この算出された設定温度変更ｍに従って、設定
温度変更手段によって室温の設定温度が変更される。

したがって、操作者は温熱感覚を入力するスイッチ部を
常に携帯して、移動に伴って、“暑い”、寒い”と感じ
る毎に上記スイッチ部を入力する必要がない。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図において、■は人位置を検知する人位置検知手段
、２は人体の体表面温度を検出するための体表面温度セ
ンサ、３は室内温度を検出する室内温度センサ、４は“
快適”等の温熱感覚をスイッチで入力する感覚入力部、
９はマイクロコンピュータである。

このマイクロコンピュータ９は、設定温度変更量算出手
段と設定温度変更手段を有するＣＰＵ（中央処理装置）
５と、このＣＰＵ５を制御するプログラムの記録やワー
クエリアとして使用されるメモリ６と、体表面温度セン
サ２からのデータを変化前の人位置と変化後の人位置と
に区別して記憶するための記憶部７と、インターフェー
ス回路８を有している。

上記人位置検知手段ｌは、第２図に示すように人体１８
から放射される赤外線（遠赤外線を含む）を検出して人
体の存在を検知する人位置検知センサ１５、開口部１６
ａを有する遮蔽板１６、遮蔽板１６の各開口部１６ａに
対応した複数のフレネル・レンズ（図示せず）を有する
フレネル・レンズ板１７を有している。上記人位置検知
センサ１５は人体１８から放射される赤外線放射量を測
定する焦電形赤外線センサ等を用いる。

遮蔽板１６の窓１６ａは、液晶デイスプレィやエレクト
ロクロミック・デイスプレィ等の電気化学的手段、また
は機械的手段によって順次一定時間だけ開放される。そ
して、この開放された窓１６ａは、人位置監視エリア１
９の一つの小エリア２０からの赤外線のみを通過させて
人位置検知センサ１５に入射するようにする。そして、
人位置検知センサ１５からの信号の微分信号が所定値を
越えたとき、そのときの遮蔽板」６の開口部１６ａの位
置に対応する小エリア２０の位置に人体が存在するとし
て、人位置を検知するのである。その際に、上記フレネ
ル・レンズの作用により各小エリア２０からの赤外線は
交わることなく集束されて人位置検知センサ１５に入射
される。

上記体表面温度センサ２は人位置検知センサ１５と併設
され、人位置検知センサ１５によって人体が存在すると
判別され九人位置（小エリア）２０内の、人体１８から
放射される赤外線量を検出する。体表面温度センサ２と
しては人体１８からの赤外線放射量を測定する焦電形赤
外線センサまたはサーモパイル形赤外線センサを用いる
。

上記構成の空気調和機用自動温度設定装置は次のように
動作する。

空気調和機が動作して居住者が予め設定した室温の設定
温度（以下、単に設定温度と言う）に室温が制御される
。この状態で居住者が人位置監視エリア１９内のある位
置において“快適”であると感じたときに、第１図の感
覚入力部４より例えば“快適”のスイッチが入力される
。その際に、人位置検知手段Ｉと体表面温度センサ２は
動作状態にあって人位置監視エリア１９内を走′査して
いるので、居住者が“快適“であると感じたときの人位
置Ａ（図示せず）における居住者の体表面温度が検出さ
れ、その値ＴＳＡが記憶部７に記憶される。

居住者が人位置監視エリア１９内を移動して人位置が上
記人位置Ａから人位置Ｂ（図示せず）に変化したとする
。そうすると、人位置が変化したことが人位置検知手段
ｌによって検知される。そうすると、人位置の変化が人
位置検知手段１・によって検知されてから時間を後に、
体表面温度センサ２によって人位置Ｂにおける居住者の
体表面温度が検出され、その値ＴＳＢが記憶部７に上記
ＴＳＡと区別して記憶される。すなわち、人泣置へと人
位置Ｂとの室温が異なる場合に、居住者が人位置Ａから
人泣ｇｌＢに移動すると居住者の体表面温度はゆっくり
変化してやがである温度に安定する。このために、人位
置が変化したと検知した後、体表面温度が安定する時間
以上の時間ｔが経過してから体表面温度を検出するので
ある。

次に、居住者が人位置Ａから人泣ｉｌＢに移動したこと
による体表面温度の変化量ΔＴＳが次式により算出され
る。

△ＴＳ＝ＴＳＡ−ＴＳＢ　　　　　　・・・（１）また
、居住者の体表面温度がΔＴＳだけ変化したことによっ
て変化する温熱感覚を“快適°にもどすために、室温の
設定温度を変更する必要がある。

そこで、ＣＰＵ５の設定温度変更量算出手段にょうて設
定温度変更ｍΔＴＳＥＴが次式により算出される。

△ＴＳＥＴ；ａ・ΔＴＳ　　　　　　　−（２）ａ＝定
数 そして、ＣＰＵ５の設定温度変更手段によって設定温度
がＡＴＳＥＴだけ変更される。そうすると、変更された
設定温度の値と室内温度センサ３の検出温度値とに基づ
いてインバータ部１０（第１図）によって圧縮機１１の
回転数が制御され、やがて室温は設定温度になる。

その後、居住者は移動せずに人位置Ｂに居続けたとする
と、人位置検知手段ｌによる走査によって人位置は変化
していないことが検知される。そうすると、体表面温度
センサ２によって人位置Ｂにおける居住者の体表面温度
が検出され、その値Ｔ　ＳＢ’が記憶部７に記憶される
。そして、設定温度変更ｆｆｉ△ＴｓＥＴが式（１）、
（２）（７）ＴＳＢをＴ　ＳＢ’として算出され、△Ｔ
ＳＥＴ≠０であればＡＴＳＥＴだけ設定温度が変更され
る。以下、この動作が八ＴＳＥＴ＝　０になるまで繰返
される。その結果、居住者の体表面温度は“快適“を感
じるときの体表面温度になる。

上述の自動温度設定動作を第３図のフローチャートに従
って説明する。ここで、すでに“快適”と感じる場所で
の居住者の体表面温度が検出されて記憶部７（第１図）
に記憶されているとする。

ステップＳｔで、人位置検知手段ｌの走査に基づいて人
装置が検知される。

ステップＳ２で、上記ステップＳｔでの検知された人位
置は、直前に検知した人位置に対して変化してるか否か
が判別される。その結果変化していればステップＳ３に
進み、そうでなければステップＳ３をスキツプする。

ステップＳ３で、人位置変化後時間ｔが経過したか否か
が判別される。その結果、経過していればステップＳ４
に進む。

ステップＳ４で、居住者の体表面温度が体表面温度セン
サ２によって検知されて、その値が記憶部７に記憶され
る。

ステップＳ５で、記憶部７に記憶されている変化前の人
位置での体表面温度値と変化後の人位置での体表面温度
値とから△ＴＳ、ＴＳＥＴが算出される。

ステップＳ６で、上記ステップＳ５で算出されたＡＴＳ
ＥＴだけ設定温度が変更される。

ステップＳ７で、室内温度センサ３からの信号に基づい
て、室温が△’ｒＳＥＴだけ上昇したか否かが判別され
る。その結果、上昇していればステップＳｌに戻る。

このように、人体から放射される赤外線を検出して、人
位置とその人位置における人体の体表面温度を検出し、
人体の移動による体表面温度変化量に基づいて自動的に
設定温度を変更するので、居住者は温熱感覚を入力する
スイッチ部を常時携帯して、温熱感覚が変化する毎に温
熱感覚を入力する必要がなく操作性が良い。また、体表
面温度の変化量に基づいて設定温度変更量を最適に決定
するので、最適な室温に常に制御され、快適性が大幅に
良くなる。

上記実施例における人位置検知手段は、遮蔽板Ｉ６とフ
レネル・レンズ板Ｉ７とによって走査するようにしてい
るが、この発明はこれに限定されるものではなく、人位
置検知センサ１５および体表面温度センサ２の角度の変
化や位置の移動によって走査するようにしてもよい。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の空気調和機用自動
温度設定装置は、人位置検知手段によって検知された人
位置における人体の体表面温度を、体表面温度検知セン
サによって検出して体表面温度記憶部に記憶し、上記人
位置が変化した場合の人体の移動による体表面温度変化
量に基づいて、室温の設定温度変更量を設定温度変更量
算出手段によって算出し、この算出された設定温度変更
量に従って、室温の設定温度を設定温度変更手段によっ
て自動的に変更するようにしたので、居住者は室内を移
動して温熱感覚が変る毎に、スイッチ等により温熱感覚
を入力する必要がなく、操作性が非常によい。また、体
表面温度の変化量に基づいて設定温度変更量を最適に決
定するので快適性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の空気調和機用自動温度設定装置の一
実施例を示すブロック図、第２図は第１図における人位
置検知手段の概略図、第３図は自動温度設定動作のフロ
ーチャートである。 ｌ・・・人位置検知手段、２・・・体表面温度センサ、
３・・・室内温度センサ、　４・・・感覚入力部、５・
・・ＣＰＵ、　　　　　７・・・記憶部、１５・・・人
位置検知センサ、１６・・・遮蔽板、１７・・・フレネ
ル・レンズ板。 特許出願人　ダイキン工業株式会社 代理人　弁理士　青白　葆　ほか２名 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）人体から放射される赤外線を検出して人位置を検
   知する人位置検知手段（１）と、 上記人位置検知手段（１）によって検知された人位置に
   おける人体の体表面温度を検出する体表面温度センサ（
   ２）と、 上記体表面温度センサ（２）によって検出される人体の
   体表面温度を、上記人位置検知手段（１）によって検知
   される人位置が変位した場合に、人位置の変化前と変化
   後に区別して記憶する体表面温度記憶部（７）と、 上記体表面温度記憶部（７）に記憶された人位置の変化
   前と変化後の体表面温度に従って、移動による人体の体
   表面温度変化量に基づく室温の設定温度変更量を算出す
   る設定温度変更量算出手段と、上記設定温度変更量算出
   手段によって算出された設定温度変更量に従って、室温
   の設定温度を変化する設定温度変更手段を備えたことを
   特徴とする空気調和機用自動温度設定装置。