JPH02146440A - 自動運転換気扇 - 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！［’Ｆ］ この発明は、特定の換気要部、即ちトイレ等特定の室内
を自動的に換気する自動運転換気扇に関するものである
。

［従来の技術］ 上記この種の換気扇は、例えば特開昭５７１４７５９９
号公報に開示されているような構成となっている。即ち
、第７図において示すように、人検知用の赤外線センサ
１０１の検出信号を増幅回路１０２に入力し、増幅回路
１０２の出力がロウパスフィルタ１０３に入力されるよ
うになっている。交流増幅された検出は号は、その瞬時
性外来成分等の不要信号成分がロウパスフィルタ１０３
により除去され、ＡＤ変換回路１０４に伝えられる。Ａ
Ｄ変換回路１０４はロウパスフィルタ１０３を通過した
交流性の検出信号を直流に変換し、スイッチング駆動回
路１０５に出力し、スイッチング駆動回路１０５を動作
させ、交流電源に繋がれたファンモータ１０６の電源回
路がスイッチング回路１０７で開閉される構成である。

つまり、換気扇に設け゛た上記赤外線センサ１０１で人
の存非を検出して、人の存在を検出することによって換
気運転が自動的にｒＭ始され、人の存在が検出されない
ことによって換気運転が自動的に停止されるものである
。従って、トイレ等において、人の入室によって換気運
転を自動的に実施し、退室とともに換気運転を自動的に
停止することができ、換気によって不快感の伴わない雰
囲気のトイレにすることができる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の自動運転換気扇においては、人が居る間も、退室
の後しばらくの間も同一風量の換気運転が行われ、在室
の人に気にならない程度の運転音を得る必要から、処理
風量が少なく不十分な換気になり勝ちである。退室陵の
換気を実施するにしても、Ｉ・イレにおいては臭気の除
去にかなりの時間をかけるか、臭気の除去が不完全なま
ま換気運転を終わることになる。迅速な換気は風量を上
げることで実現するものの、風量を上げれば、在室の人
に気にならない程度の運転音を得ることはできず、騒音
に関する問題が表面化することになる。

才な、赤外線センサの多くが赤外線の変化量に比例した
電圧信号を出力する焦電型で、人が居ても動かないと出
力がなくなるため、赤外線センサの出力に頼るだけの従
来のものでは誤動作が起きやすく信頼性に欠けるといっ
た解決すべき課題を含んでいる。

この発明はかかる従来の課題を解決するためになされた
もので、状況に応じた風量での換気運転が可能で、焦電
型の赤外線センサの特質に基づいて起きうる誤動作を回
避することができる信頼性の高い自動運転換気扇を得る
ことを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る自動運転換気扇は、強ノッチ・弱ノツチ
の送風切換手段を有し、駆動回路によって運転されるフ
ァンモータ、人が放つ赤外線に基づいて微分型の１８号
を出力する人検知用の赤外線センサ、この赤外線センサ
の出力を検出する信号検出回路、この信号検出回路の出
力から大検知出力を読み取り、有人か無人の出力信号を
形成する人検知信号読み取り手段、この人検知信号読み
取り手段の有人の出力信号によってセットされる弱ノツ
チ運転タイマ、この弱ノツチ運転タイマの動作中はリセ
ットされ、弱ノツチ運転タイマの動作終了とともにセッ
トされる強ノツチ運転タイマ、上記弱ノツチ運転タイマ
と強ノツチ運転タイマの動作中に上記駆動回路を動作さ
せファンモータを運転させる負荷駆動手段とを備えると
ともに、上記人検知信号読み取り手段を、有人の出力信
号の出力後の５分間程度の一定時間は上記信号検出回路
からの出力を取り込まないようにしたものである。

［作用］ この発明の自動運転換気扇においては、赤外線センサに
基づく人検知信号らなく弱ノツチ運転タイマの動ｆＹも
ない時にはファンモータは停止し、赤外線センサに基づ
く人検知信号が出力されている時には上記弱ノツチ運転
タイマの動作で低騒音で低風量の弱ノツチ換気運転が行
われ、人検知信号の出力がなくなり上記弱ノツチ運転タ
イマの動作後にあっては時限的に強ノッナタイマにより
高風量の強ノツチｆＡ気運転による残置運転が行われる
ことになる。そして、人検知信号読み取り手段は、有人
の出力信号を出力してからの５分間程度の一定時間は信
号検出回路からの出力を取り込まないから、この間は赤
外線センサの働きが無視されることになり、人が静止し
ている状態を無人状態と検知することによって起こる誤
動作を実質的に回避することができるようになる。

［実施例コ 第１図〜第６図はいずれも本発明の実施例を示したもの
で、第１図は自動運転換気扇の制御回路の一実施例を示
している。即ち、１は商用電源２にそのファンモータ３
が接続された換気扇本体である。ファンモータ３は強ノ
ッチ・弱ノ／チのタップを持ち、低風量と高風量の強弱
二段階の運転切り換えが可能に構成されている゛。

このファンモータ３を制御する制御系は、商用電源２か
ｔ〕制御卸系の直流電源を形成する直流電源回路４と、
人が放つ赤外線に基づいて微分型の信号を出力する大検
知用の赤外線センサ５と、マイクロコンピュータ（以降
マイコンと称す）６と、切換スイッチ７と、風量切り換
え用の双方向性サイリスタ８．９とを主体に構成されて
いる。赤外線センサ５は第２図に示すように集光レンズ
１０を前面に備え、入射する赤外線エネルギの変（ヒを
その変１ヒ量に応した大きさの電圧信号として出力する
微分形動［１をする用型をて、換気扇本体１の前面に配
設され、信号検出回路１１に接続されている。なお、１
２．１３はそれぞれ双方向性サイリスタ８．９のゲート
側に挿入された抵抗である。マイコン６は、信号検出回
路１１で増幅された赤外線センサ５の電圧変動を読み取
る人検知信号読み取り手段１４を入力側に備えている。

人検知信号読み収り手段１４の出力は弱ノツチ運転タイ
マ１５に入力される。弱ノツチ運転タイマ１５は、人検
知信号読み取り手段１４の有人の出力信号によってセッ
トされ、セットとともにカウントする。

弱ノツチ運転タイマ１５には強ノツチ運転タイマ１６が
接続され、この強ノツチ運転タイマ１６は弱ノツチ運転
タイマ１５のカウント時にリセットされ、弱ノツチ運転
タイマ１５のカウント終了とともにセットされる。負荷
駆動手段１７は、弱ノツチ運転タイマ１５と強ノツチ運
転タイマ１６の動作中に上記駆動回路を動作させファン
モータ３を運転させる。これらの弱ノツチ運転タイマ１
５と強ノツチ運転タイマ１６とはタイマ時間設定手段に
よってそれぞれそのタイマ時間が設定される。

赤外線センサ５と上記マイコン６の人検知信号読み取り
手段１４とを連絡している信号検出回路１１は第一１図
に示すように、人の動１ヤ速度に合った０　１〜１０）
１ｚ程度の帯域通過特性を持たせた高利得電圧増幅器１
８をオペレーションアンプ又はコンパレータ１９に接続
した構成で、コンパレータ１９の非反転入力側にはへ利
得電圧増幅器１８の出力電圧が、反転入力側には基ＩＦ
！電圧２０がそれぞれ印加される。

第５図はこの自動運転換気扇のマイコン６のメインプロ
グラムの要部のフローチャートである。まず動作に関す
る概要を説明すると換気扇本体１は、停止しているか、
低風量の弱ノツチ運転をしているか、高風量の強ノツチ
運転をしているかのいずれかの状態にある。停止状態は
、換気扇本体１を取けけな例えばＩ・イレ等の室を使う
人が存在していない時である。室に人が入り在室してい
る時には低風量の弱ノツチ運転になり、退室し、室に人
が居なくなると、低風量の弱ノツチ運転から高風量の強
ノツチ運転に移行する。高風量の強ノツチ運転の状態に
おいて入室者が再びあればこの運転状態から弱ノツチ運
転に移行し、そのまま入室者がなければ停止状態に移行
する。即ち、室に人が居る状態では常に低ｇで入室者が
殆ど気づかない程の低風量の弱ノッヂ運転が実施され、
退室とともに室の完全な換気を速やかに実施すべく、高
風量の強ノツチ運転が残置運転として行われることにな
る。残置運転は退室後に行うことから、多少騒音が高く
ても問題はなく、速やかな換気を実現できれば良い。上
記した動１ヤは詳細には、次のようにして行われる。人
検知信号読み取り手段１４が十分に長い間、人検知信号
を読み取らない時（無人検知信号の有る状態ともいえる
）には、弱ノツチ運転タイマ１５１強ノツチ運転タイマ
１６による負荷駆動手段１７への駆動指令は出力されて
おらず、ファンモータ３は停止している。大検知信号読
み収り手段１４が、信号検出回路１１のオペレーション
アンプ又はコンパレータ１９からの人検知信号と読み取
ると、弱ノツチ運転タイマ１５がセットされる。弱ノツ
チ運転タイマ１５はセット直後からカウントを行い、同
時に負荷駆動手段１７に弱ノツチ運転の指令を出力し、
強ノツチ運転タイマ１６をリセットする。人検知信号読
み取り手段１４は人検知信号を読み取り、弱ノツチ運転
タイマ１５への出力を出すと同時に、この出力を出した
時から５分間程度の設定時間の間は信号検出回路１１か
らの出力を取り込まない、従って、この設定時間の間は
赤外線センサ５は実質上切り離される。即ち、人を検知
し弱ノツチ運転に入ると設定時間の間は、たとえ赤外線
センサ５が人を検知しない出力を出しても、その出力は
人が居ても動かない状況を含むため、この間の赤外線セ
ンサ５の出力は無視され、強制的に弱ノッ千運転が継続
されるのである。これによって、人が居ても静止状態の
ために赤外線センサ５が人を検知しない出力を出し、人
が居る状態のままで強ノツチ運転に移行するような不適
切な動作を起こさないで済む、この設定時間はトイレの
場合ではその平均的使用時間が３分間程度であることか
ら、５分間程度に設定すれば使用時間内に不適切な誤動
１ｖが起こることは十分に回避できる。この設定時間を
経過すると、人検知信号読み取り手段１４は信号検出回
路１１からの出力を取り込み、再び信号検出回路１１か
らの出力を監視する（第６図聾照）。この時点で、人検
知信号読み取り手段１４が連続的に大検知信号を読み取
ると、弱ノツチ運転タイマ１５も連続的にセットされ、
負荷駆動手段１７に弱ノツチ運転の指令が連続的に出力
され、負荷駆動手段１７の出力でファンモータ３の弱ノ
ツチの駆動回路が繋がり、ファンモータ３が弱ノツ千運
転を行う。次に、人検知信号読み取り手段１４からの出
力がなくなる（退室し人が居なくなる）と、弱ノツチ運
転タイマ１５はカランｌ〜をし続け、設定されたタイマ
時間（１分程度）の経過とともにカウントを終了し、こ
れとともに強ノツチ運転タイマ１６をセットする。強ノ
ツチ運転タイマ１６は、負荷駆動手段１７に強ノツチ運
転の指令を出力し、負荷駆動手段１７の出力でファンモ
ータ３の強ノツチの駆動回路が繋がり、ファンモータ３
が強ノツチ運転、即ち残置運転を行う。この残置運転は
、人検知信号読み取り手Ｆ１１４からの出力力弓虫ノツ
チ運転タイマ１６のカウント終了までになければ、強ノ
ツチ運転タイマ１６の設定されたタイマ時同文１０分程
度）の経過まで続く。強ノツチ運転タイマ１６のカウン
ト中に人検知信号読み取り手段１４からの出力があると
、強ノツチ運転タイマ１６は即座にリセットされ、弱ノ
ツチ運転タイマ１５による弱ノツチ運転に移行すること
になる。

弱ノツチ運転タイマ１５と強ノツチ運転タイマ１６のタ
イマ時間はタイマ時間設定手段によって調節できる可変
要素で、図示本例では切換スイッチ７の接点を切り換え
ると、これをタイマ時間設定手段が読み取り、タイマ時
間を変える出力を出し運転時間が切り換わるようになっ
ている。

なお、コンパレータ１９の出力はデジタル信号となり、
このデジタル信号がマイコン６の人検知信号読み取り手
段１−１に入力され、マイコン６は所定の時間中をおい
て三回連続して信号の状態を確認するようになっている
。即ち三回の確認がいずれもＨレベルであれば、大検知
信号として認識し、三回のうち一つでもしレベル・があ
ると人検知信号とみなさず、外部ノイズによる誤信号と
して認識するようになっている。

［発明の効果〕 以上のようにこの発明の自動運転換気扇によれば赤外線
センサに基づく人検知信号もなく弱ノツチ運転タイマの
動作もない時にはファンモータは停止し、赤外線センサ
に基づく人検知ｆ３号が出力されている時には弱ノツチ
運転タイマの動作で常に低騒音で低風量の弱ノツチ換気
運転が行われ、人検知信号の出力がなくなり上記弱ノツ
チ運転タイマの動作疏にあっては時限的に強ノツチタイ
マにより高風量の強ノツチ換気運転による残置運転が行
われることになり、状況に応じた風量での適切な換気運
転が可能となる。そして、特に人検知信号読み取り手段
が、有人の出力信号を出力してからの５分間程度の一定
時間にかぎり信号検出回路からの出力を収り込まないか
ら、この間は赤外線センサの働きが無視されることにな
り、人が静止している状態を無人状態と検知することに
よって起こる誤動作を実質的に回避することができ、信
顆性が高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１（２Ｉはこの発明による自動運転換気扇の制御回路
の一実施例を示す回路図、第２図は赤外線センサのみを
示す側面図、第３図は第１図のマイコンの構成を示す機
能ブロック図、第４図は同じく信号検出回路の実施例を
示す回路図、第５図はマイコンのメインプログラドの要
部のフローチャート、第６図は信号検出回路の出力とフ
ァンモータの運転状態のタイミングチャート、第７図は
従来例としての自動運転換気下の制御回路を示す回路図
である６図において、１は換気扇本体、２は商用電源、
３はファンモータ、５は赤外線センサ、６はマイコン、
８，９は双方向性サイリスタ、１１は信号検出回路、１
４は人検知信号読み取り手段、１５は弱ノツチ運転タイ
マ、１６は強ノツチ運転タイマ、１７は負荷駆動手段、
１つはコンパレータである。 なお、図中同一符号は、同−又は相当部分を示゛ず。 代理人　大　岩　増　雄（池２名） 第１図 第３図 第４図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強ノッチ・弱ノッチの送風切換手段を有し、駆動回路に
   よって運転されるファンモータ、人が放つ赤外線に基づ
   いて微分型の信号を出力する人検知用の焦電型の赤外線
   センサ、この赤外線センサの出力を検出する信号検出回
   路、この信号検出回路の出力から人検知出力を読み取り
   、有人か無人の出力信号を形成する人検知信号読み取り
   手段、この人検知信号読み取り手段の有人の出力信号に
   よってセットされる弱ノッチ運転タイマ、この弱ノッチ
   運転タイマの動作中はリセットされ、弱ノッチ運転タイ
   マの動作終了とともにセットされる強ノッチ運転タイマ
   、上記弱ノッチ運転タイマと強ノッチ運転タイマの動作
   中に上記駆動回路を動作させファンモータを運転させる
   負荷駆動手段とを備えるとともに、上記人検知信号読み
   取り手段を、有人の出力信号の出力後の５分間程度の一
   定時間は上記信号検出回路からの出力を取り込まないよ
   うにしたことを特徴とする自動運転換気扇。