JPH01291040A - 空気調和機の制御装置 - 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］ 本発明は、空気調和機の制御装置に係り、特に室内に於
ける人の生活行動を検知し、これに依りその行動に見合
った様に空気調和機を自動制御する技術に関する。

［従来の技術］ 従来の空気調和機の自動運転制御は、実開昭５８−１４
５４３１号に記載のように人体の動作を検出する赤外線
検出器を備え、該検出器から検出される動作量に基づい
て制御するものであり、例えば夏期就寝時において仲々
眠れずに寝がえりをうったりしている状態においては、
わざわざ起き出してあらためて運転停止用タイマーをセ
ットしなおすような必要なく冷房作用を継続させ、他方
眠り【Ｓぉちて動作量がごく少なくなフたときには、比
較的速やかに冷房作用を自動的に停止させ、さらに空気
調和機を設置しである室内に多数の人がいるときは、設
定温度を低く（あるいは送風を強く）、他方少数の場合
には設定温度を高く（あるいはを送風を弱く）というよ
うに、室内の状況に適応した無駄のない冷房作用を自動
的に行なわせるものがあった。

［発明が解決しようとする問題点］ この様に従来の空気調和機の制御においては、人の動作
量に応じた運転を自動的に行なわせるものがあるが、人
の動作量のみを検知しているので制御対象となる室内の
状況把握は充分でなく、例えば就寝の判別についての配
慮がなされてなかった。

本発明は、例えば就寝時には制御対象となる室内も暗い
場合が多い等、人の行動と室内の明るさが一般に関係が
ある点に着目し、室内の明・暗検知結果と人の在室・不
在の検知結果とを組み合わせることにより、室内の状況
を更に的確に判別しその状況に適応した温度制御を行な
うことを目的とする。

［問題点を解決するための手段コ 上記目的は、室温センサで検知される室内検知温度と設
定温度との差を零にするように温度制御する空気調和機
の制御装置に於いて、室内の人の存在を検知する人検知
センサと室内の明暗を検知する光センサとを備え、人検
知センサで検知される人の在室・不在の信号と、上記光
センサで検知される部屋の明・暗の信号との組合せによ
り室内状況を４つの状態に分けて判定し、各々の状態に
おける最適の設定温度を決めておき、温度設定器で人が
あらかじめ与えていた設定温度から所定量シフトした新
たな最適の設定温度に自動的に変更することにより達成
される。

設定温度の上記自動変更の代りに、室温センサの検知温
度の信号の方を故意に自動変更するようにしてもよい。

［作　　　用］ 人検知センサで人の在室が検知され、かつ光センサで部
屋が明るいと検知された状態では、設定温度はシフトせ
ず、これと室内検知温度とにより温度制御を行ない、人
の在室が検知され、かつ光センサで暗いと検知された状
態では、設定温度を冷暖房運転の低動作状態にシフトす
る。例えば今暖房運転であった場合には設定温度を下げ
て、其の後はこれと該室内検知温度とにより温度制御を
行う。また、人が不在の時で、部屋が明るい状態、ある
いは暗い状態にも設定温度を低動作状態にシフトして温
度制御を行う。

なお、設定温度をシフトする際のシフト量を前記４つの
状態に応じて夫々異ったシフト量にしておくことにより
、４つの状態に応じた最適の温度制御が行なえる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を第１図〜第７図に基づいて説明
する。

第１図において、１は室内温度を検知する室温センサ、
２は希望温度を人が設定する温度設定器である。３は室
内の人体の有無を検知する人検知センサ、４は室内の明
暗を検知する光センサである。５はマイクロコンピュー
タからなる制御回路テ入力端子１１＋　１２＋　ｒ　ｓ
、　Ｉ　ａ、出力端子ｏＩを有している。前記室温セン
サ１により検知された室内検知温度は入力端子Ｉ＋に入
力され、前記温度設定器２で設定された設定温度は、入
力端子■２に入力される。また、前記人検知センサ３に
より検知される人体の有無信号は入力端子ｌ、に入力さ
れ、前記光センサ４により検知される室内の明暗信号は
入力端子Ｉ４に入力される。入力端子１３＋■４に入力
される信号により制御回路５は人の在室・不在と部屋の
明暗を判断し、状態判別を行ない夫々の状態に合った設
定温度に自動的に変更し、これと前記室内検知温度とに
より運転指令を決定する。前記制御回路５の出力端子０
．は、室外機の制御回路（図示せず）と接続されており
、決定された運転指令を室外機の制御回路に伝え、該運
転指令に基づいた運転を行なうものである。

次に、第２図、第３図により状態判別の制御動作を説明
する。第２図において、ステップＳ１で前記温度設定器
２で人が設定した設定温度Ｔ０を入力し、ステップＳ２
で前記室温センサ１で検知された室内検知温度Ｔを入力
する。次にステップＳ３で前記人検知センサ３で検知さ
れた人の在室・不在を示す人検知信号を入力する。また
、ステップＳ４で前記光センサ４で検知された部屋の明
・暗を示す光検知信号を入力する。ステップＳ、で入力
される人の在室・不在信号とステップＳ４で入力される
部屋の明・暗信号に基づき以降の各ステップにて状態判
別を行ない、設定温度を自動的にシフトする。

この状態判別は第３図の表にもとづいて行なう。

ステップＳ、で状態が“Ｏ″かどうかを判別する。状態
“Ｏ”とは第３図に示す様に人が在室し、部屋が明るい
場合であり室内で人が活動していると考えてよい状態で
ある。この状態の時には設定温度はシフトせずステップ
ｓ６に進み、ステップＳＬで入力される設定温度Ｔｏと
ステップＳ２で入力される室内検知温度Ｔに基づいた温
度制御を行う０次にステップＳ、で状態が“１”かどう
かを判別する。状態“１”とは、第３図に示す様に、人
が在室し、部屋が暗い場合であり、−般に就寝状態と考
えられる。この状態の時には、ステップＳ６にて、設定
温度をＴ、にシフトして、ステップＳ９に進み、ステッ
プＳａでシフトされた設定温度Ｔ、とステップＳ２で入
力される室内検知温度Ｔに基づいた温度制御を行う０次
にステップＳ、。で状態が“２″かどうかを判別する。

状態“２”とは、第３図の表に示す様に、人が不在であ
り部屋が明るい場合であり、−時退室の状態と考えられ
る。この状態の時には、ステップＳ１１にて設定温度を
Ｔ２にシフトして、ステップＳ＋２に進み、ステップＳ
ｌｌでシフトされた設定温度Ｔ２とステップＳ、で人力
される室内検知温度Ｔに基づいた温度制御を行う。次に
ステップＳ１３で状態が“３”かどうかを判別する。状
態“３″とは、第３図に示す様に人が不在であり、部屋
が暗い場合であり、夜間で人が不在の状態と考えられる
。この状態の時にはステップＳＬ４にて設定温度をＴ、
にシフトしてステップＳ□、に進み、ステップＳ１４で
シフトされた設定温度Ｔ、とステップＳ２で入力される
室内検知温度Ｔとに基づいた温度制御を行う。

第４図は、１日を９区間に分は一般生活における部屋の
利用状況に応じた冷房運転と暖房運転における制御状態
の遷移を示したものであり、設定温度を自動シフトする
制御における状態遷移を示したものである。第４図にお
いて区間１は人が在室しているが部屋が暗い時（例えば
就寝時）で状態は“１”と判断され、設定温度は、前記
温度設定器２で設定されていた設定温度Ｔ０より所定量
シフト、例えば冷房時は＋２にシフト、暖房時は−５に
シフトされた設定温度Ｔ、となり、これと前記室温セン
サ１で検知された室内温度Ｔとにより温度制御を行なう
。

区間２は、部屋が“暗”から０明”に変化したときであ
り、例えば起床時でありこの状態は０”と判断され、設
定温度は直ぐにＴｏに戻り、これと室内温度Ｔとにより
温度制御を行う。

区間３は、人が不在でかつ部屋が明るいときであり、状
態は“２”と判断され、設定温度を所定量シフトするが
、人の一時的な退室とも考えられるので、室温を暫時そ
のまま維持しておくため遅れ時間Δｔ、を設け、Δｔ１
後に設定温度をシフトするものとする。尚、遅れ時間Δ
ｔ１は、例えば１５分程度とするが、この時間内に人が
帰室した場合等、他の状態に遷移した場合は、該遅れ時
間をクリアし新しい状態における制御条件に従って設定
温度を決定するものである。

区間３において、遅れ時間Δｔ１経過後は設定温度Ｔ０
は所定量シフト（例えば冷房時は＋３にシフト、暖房時
は−６にシフト）された設定温度Ｔ２となり、設定温度
Ｔ２と室内温度Ｔとにより温度制御を行なう。

区間４は、人が入室して来た場合であり、人が在室でか
つ部屋が明るいときであり、状態は“０”と判断され、
設定温度は直ぐにＴｏに戻り、設定温度Ｔ０と室内温度
Ｔどにより温度制御を行なう。

区間５は、人が退室した場合であり、人が不在でかつ部
屋が明るいときであり、状態は“２”と判断され、区間
３と同様の設定温度シフトがなされる。

区間６は、人が入室して来た場合であり、人が在室でか
つ部屋が明るいときであり、状態は“０”と判断され、
区間４と同様の設定温度シフトがなされる。

区間７は、部屋を暗くし退室した場合であり、人が不在
でかつ部屋が暗いときであり、状態は“３”と判断され
、設定温度Ｔ０を遅れ時間Δｔ１時間経過後に所定量シ
フト（例えば冷房時は＋４にシフト、暖房時は−７にシ
フト）した設定温度Ｔ、に変更し、設定温度Ｔ、と室内
温度Ｔとにより温度制御を行なう。

区間８は、人が入室しかつ部屋を明るくした場合であり
、人が在室しかつ部屋が明るいときであり、状態は“０
”と判断され、直ぐに設定温度Ｔ０に戻るものである。

区間９は、人が在室しているが部屋が暗くなつた場合、
例えば就寝時などの場合であり、人が在室でかつ部屋が
暗いことより、状態は１″と判断され、設定温度を所定
量温度シフトするが、就寝時と考えられるが、状態判別
の確実性あるいは快適性向上を図るため、大きい遅れ時
間Δｔ２を設け、Δｔ２時間経過後に設定温度を所定量
シフトする。尚、遅れ時間Δｔ２は、例えば６０分程度
とする。但し、該時間内に再度他の状態に遷移した場合
は、該時間をクリアし、新しい状態における制御条件に
従って設定温度を定めるものである。区間９において、
遅れ時間Δｔ２経過後の設定温度は、設定温度Ｔ０より
所定量シフトされた設定温度Ｔ１となり、設定温度ＴＩ
　と室内温度Ｔとにより温度制御を行なう。

第５図は、４つの状態各々の状態に応じ設定温度をシフ
トする制御における状態遷移と状態変化時の温度を示し
たものである。

第５図に示す如く、各状態における設定温度の関係は、
冷房時はＴｏ　＜ＴＩ　＜７２　＜Ｔｓであり、暖房時
はＴ　ｏ　＞　Ｔ　Ｉ＞　７２　＞　Ｔ　３である。

尚、第１図に示す人体検知センサ３には、例えば第６図
に示すように、焦電型赤外線センサを用いた方式などが
適用可能である。焦電型赤外線センサ９の応答は、微分
型であり入射赤外線量の変化のみに応答する０例えば第
６図に示すように、集光系８の視野内に熱源すなわち人
体が入ってくると、集光系で集光される赤外線により、
瞬間、焦電型赤外線センサ９の温度が上がり、温度変化
に応じ、増幅回路１０で増幅された検知信号が出力され
、人体検知がなされ、制御回路５に入力される。しかし
、焦電型赤外線センサ９の応答は、微分型であるので、
集光系８の視野内に人体があっても、そこに静止してし
まうと検知信号は出力されなくなるおそれがある。

そこで、静止している人体をより確実に検知するには、
例えば第７図に示すように、チョッパ１１とチョッパ駆
動用のモータ１２および駆動回路１３を集光系８の前面
に設け、入射赤外線を通過あるいは遮断させることによ
り検知する方式を適−用すればよい。集光系８の視野内
に熱源すなわち人体が無い場合、チョッパ１１により入
射光を断続させても、通光時と遮光時との温度変化はな
く、焦電型赤外線センサ９からの出力はなく、人体検知
されない。この状態において、集光系８の視野内に熱源
すなわち人体が入った場合チョッパ１１による遮光時と
通光時に温度変化が生じ、この温度差により、焦電型赤
外線センサ９から検知信号が出力され、増幅回路１０で
増幅された人体検知信号が制御回路５に入力される。ま
た、集光系８の視野内で人体が静止した場合においても
、チョッパ１１により通光時と遮光時とに温度変化が生
じ、人体検知信号は出力され、集光系８の視野内に人体
がいる限り、出力は継続される。

なお、チョッパ１１の周囲温度が変化する場合は温度補
正素子１４により出力補正を行う出力補正回路１５を設
け、室温に応じた出力補正が必要である。

［発明の効果コ 本発明は従来の人が設定した設定温度と室温との差を零
にする様に制御していた従来型空気調和機に対し、更に
室内の人の存在・不存在を検知する人検知センサと室内
の明・暗を検知する光センサとを設け、これらの出力の
組合せにより室内に於ける生活状態を大きく、四つに分
類し、この四つの状態の中のどれが現在生じているかを
判別し、設定温度を当該状態に最適な値に自動的に変更
するようになし、更には状態の特定の遷移に対しては設
定温度変更に所定の時間遅れをもたせる事により、実生
活に良く見合った温度制御が達成出来る。

従って本発明によれば、生活状態、室内状態に見合った
空気調和機の運転が人手を介さずに自動的に行われ、快
適性向上及び省エネルギーに寄与する。

尚前記の実施例に於いては説明上状態の変化に合わせて
設定温度を自動的にシフト即ち変更する型式のものを示
したが、要は室温センサの検知温度を表わす信号と設定
温度を表わす信号との差が零になる様に空気調和機を運
転するのであるから設宛温度を変更する代りに室温セン
サの検知温度を表わす信号を変更することによって同じ
運転結果を得、所期の目的を達成するようになし得る事
はもち論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の制御装置の概要を示すブ
ロック図、第２図は本発明による制御の動作を示すフロ
ーチャート図、第３図は検知される状態を表の形で示し
た図、第４図は制御動作を示すタイムチャート図、第５
図は状態遷移を示した図、第６図・第７図は人体検知手
段を例示した図である。 符号の説明 １・・・室温センサ　　　２・・・温度設定器３・・・
人検知センサ　　４・・・光センサ５・・・制御回路　
　　　８・・・集光系９・・・焦電型赤外線センサ １０・・・増幅回路　　　１１・・・チョッパ１２・・
・モータ　　　　１３・・・駆動回路１４・・・温度補
正素子　１５・・・出力補正回路第２図 免３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　室温センサで検知される室内検知温度と設定温度と
   の差が零になる様に空気調和機を制御する空気調和機の
   制御装置であって、室内の人の存在を検知する人検知セ
   ンサと室内の明暗を検知する光センサとを備え、前記人
   検知センサからの人の在室・不在の信号と前記光センサ
   からの部屋の明・暗の信号との組合せにより室の使用状
   態を判定し、該判定の結果に応じて設定温度または室内
   検知温度を自動的に変更することを特徴とする空気調和
   機の制御装置。 ２　前記判定する室の使用状態は、（イ）人が在室し室
   内が明るい状態、（口）人が在室し室内が暗い状態、（
   ハ）人が不在で室内が明るい状態、（ニ）人が不在で室
   内が暗い状態、の４状態である事を特徴とする請求項１
   の空気調和機の制御装置。 ３　判定した室の使用状態に依って、その状態遷移時よ
   り時間遅れの後、設定温度または室内検知温度の変更を
   行う請求項１または２の空気調和機の制御装置。