JPH02197747A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JPH02197747A JPH02197747A JP1015450A JP1545089A JPH02197747A JP H02197747 A JPH02197747 A JP H02197747A JP 1015450 A JP1015450 A JP 1015450A JP 1545089 A JP1545089 A JP 1545089A JP H02197747 A JPH02197747 A JP H02197747A
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- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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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。
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に関するものであり、特に吹き出し
風の方向や強度を自動的に制御して、常に快適空調空間
を維持できる空気調和機に関する。
風の方向や強度を自動的に制御して、常に快適空調空間
を維持できる空気調和機に関する。
従来の技術
室内に於ける人の位置を検出して、吹き出し風の方向を
自動的に制御する装置の従来例としては、例えば特公昭
８１−３８７７８号に記載の装置（第１の従来例）があ
る。これは、空気調和機の前面に設置した複数個の発光
素子と受光素子及び対象とする領域の壁面に設置した光
反射板とで構成されている。光の進行方向に障害物が無
い場合には、発光素子からの光が対応する方向の壁面の
光反射板で反射され受光素子に戻ってくる。この受光素
子の信号の有無により、障害物の存在とその方向を検出
し、空気調和機の送風ファンからの吹き出し風の方向を
調節するための偏向板を自動的に制御している。
自動的に制御する装置の従来例としては、例えば特公昭
８１−３８７７８号に記載の装置（第１の従来例）があ
る。これは、空気調和機の前面に設置した複数個の発光
素子と受光素子及び対象とする領域の壁面に設置した光
反射板とで構成されている。光の進行方向に障害物が無
い場合には、発光素子からの光が対応する方向の壁面の
光反射板で反射され受光素子に戻ってくる。この受光素
子の信号の有無により、障害物の存在とその方向を検出
し、空気調和機の送風ファンからの吹き出し風の方向を
調節するための偏向板を自動的に制御している。
他の従来例として、室内に於ける人の存在を検出するの
に焦電型赤外線１点検出素子を用いた例えば特開昭Ｅ１
３−１４３４４１号に記載の装置（第２の従来例）があ
る。
に焦電型赤外線１点検出素子を用いた例えば特開昭Ｅ１
３−１４３４４１号に記載の装置（第２の従来例）があ
る。
発明が解決しようとする課題
しかしながら第１の従来例では、発光素子と光反射板と
受光素子との間の正確な光軸合わせが必要であり、装置
の設置が非常に複雑となる。また、設置出来る場所につ
いても制限があった。更に空気調和機の前面に設置出来
る発光素子と受光素子の数は高々３〜５組程度であるた
め、対象とする領域内での検出精度は非常に悪い。また
、光軸上に存在する障害物が人であるという認定も不可
能であった。
受光素子との間の正確な光軸合わせが必要であり、装置
の設置が非常に複雑となる。また、設置出来る場所につ
いても制限があった。更に空気調和機の前面に設置出来
る発光素子と受光素子の数は高々３〜５組程度であるた
め、対象とする領域内での検出精度は非常に悪い。また
、光軸上に存在する障害物が人であるという認定も不可
能であった。
第２の従来例の装置では１点測定であるため人の位置を
検出する事は不可能である。また、この欠点をなくすた
め、前記焦電型赤外線１点検出素子を回転または振動光
学系を用いて２次元走査を行なう方式もあるが、装置が
大型で消費電力が大きく機械的故障寿命も短いという欠
点を有するため空気調和機に搭載するには不適当である
。
検出する事は不可能である。また、この欠点をなくすた
め、前記焦電型赤外線１点検出素子を回転または振動光
学系を用いて２次元走査を行なう方式もあるが、装置が
大型で消費電力が大きく機械的故障寿命も短いという欠
点を有するため空気調和機に搭載するには不適当である
。
本発明の目的は従来の技術の課題を解決し、感度及び空
間分解能が改良され、高解像度が得られる、小型で冷却
の必要のない焦電薄膜型赤外線２次元撮像装置を用いて
、人体が発する赤外線を直接検知することにより、容易
により精度の高い人体位置情報を得、空調時の快適性を
更に向上しつる空気調和機を提供することである。
間分解能が改良され、高解像度が得られる、小型で冷却
の必要のない焦電薄膜型赤外線２次元撮像装置を用いて
、人体が発する赤外線を直接検知することにより、容易
により精度の高い人体位置情報を得、空調時の快適性を
更に向上しつる空気調和機を提供することである。
課題を解決するための手段
本発明の空気調和機は室内に於ける人の位置を検出する
ための焦電薄膜型の赤外線２次元撮像装置と、前記撮像
装置からの信号に応じて吹き出し風の方向や強度を調整
するための制御手段とを有している。
ための焦電薄膜型の赤外線２次元撮像装置と、前記撮像
装置からの信号に応じて吹き出し風の方向や強度を調整
するための制御手段とを有している。
作 用
本発明の空気調和機において発明の核となる部分は、人
の位置を検出するために小型・高性能・安価でかつ冷却
不要で取扱が簡単な、空気調和機に搭載するのに最適な
焦電薄膜型の赤外線２次元撮像装置を開発した点である
。これにより人体位置検出装置の空間分解能と感度とを
大きく改良でき高精度の位置情報を得ることが可能とな
った。
の位置を検出するために小型・高性能・安価でかつ冷却
不要で取扱が簡単な、空気調和機に搭載するのに最適な
焦電薄膜型の赤外線２次元撮像装置を開発した点である
。これにより人体位置検出装置の空間分解能と感度とを
大きく改良でき高精度の位置情報を得ることが可能とな
った。
その結果、吹き出し風の方向や強度を調整するための制
御も精度よく行なうことが出来るようになり、空調時の
快適性が大幅に向上するものである。
御も精度よく行なうことが出来るようになり、空調時の
快適性が大幅に向上するものである。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
第１図にセパレート型の空気調和機の室内側本体１の側
面図を示す。この本体１の内部には室内熱交換器２と送
風ファン３とが配置されており、前記送風ファン３作動
時に、本体１の前面に形成されている吸い込みグリル４
から室内空気が吸い込まれ、前記室内熱交換器２を通過
した空気が吹き出しグリル５から吹き出されるようにな
っている。前記吹き出しグリル５の出口には、吹き出し
風の吹き出し方向およびその強度を制御するために、水
平および垂直方向フラップ６ａを備えた風向偏向機構６
が設置されている。尚、空気調和機の室外機や、冷凍サ
イクルなど本発明の要旨に直接関連しない部分について
は図示並びに説明を省略する。
面図を示す。この本体１の内部には室内熱交換器２と送
風ファン３とが配置されており、前記送風ファン３作動
時に、本体１の前面に形成されている吸い込みグリル４
から室内空気が吸い込まれ、前記室内熱交換器２を通過
した空気が吹き出しグリル５から吹き出されるようにな
っている。前記吹き出しグリル５の出口には、吹き出し
風の吹き出し方向およびその強度を制御するために、水
平および垂直方向フラップ６ａを備えた風向偏向機構６
が設置されている。尚、空気調和機の室外機や、冷凍サ
イクルなど本発明の要旨に直接関連しない部分について
は図示並びに説明を省略する。
また、前記本体１の前面には、人体位置検出装置７とし
て焦電薄膜型の赤外線２次元撮像装置も設置されている
。この赤外線２次元撮像装置の構造と基本的な作用を第
２図を用いて説明する。焦電薄膜２１の両面に電極２２
．２３を形成し、単位焦電センサを構成している。２次
元に配した単位焦電センサのうち、横方向に隣接する複
数個の単位焦電センサを電極配線により直列接続し、１
列に単位焦電センサを配した１本のラインセンサを形成
する。縦方向には複数本の前記ラインセンサを配列し、
２次元の焦電センサアレイを構成している。前記２次元
焦電センサアレイの前面でスリット２４を横方向に移動
させることによって、各単位焦電センサに入射する赤外
線像２５を走査する。各列の両端の電極２６．２７の間
に発生する電圧を出力信号として信号処理回路に接続し
ている。
て焦電薄膜型の赤外線２次元撮像装置も設置されている
。この赤外線２次元撮像装置の構造と基本的な作用を第
２図を用いて説明する。焦電薄膜２１の両面に電極２２
．２３を形成し、単位焦電センサを構成している。２次
元に配した単位焦電センサのうち、横方向に隣接する複
数個の単位焦電センサを電極配線により直列接続し、１
列に単位焦電センサを配した１本のラインセンサを形成
する。縦方向には複数本の前記ラインセンサを配列し、
２次元の焦電センサアレイを構成している。前記２次元
焦電センサアレイの前面でスリット２４を横方向に移動
させることによって、各単位焦電センサに入射する赤外
線像２５を走査する。各列の両端の電極２６．２７の間
に発生する電圧を出力信号として信号処理回路に接続し
ている。
ある単位焦電センサＡに照射される赤外線量はスリット
の移動に伴って第４図（ａ）の様に変化する。焦電セン
サＡの出力電圧の変化は素子の温度変化に比例し、素子
の温度変化は吸収した赤外線量に比例するため、熱拡散
などによる熱量の損失が十分小さいとすると、出力電圧
は照射した赤外線量の積分値に比例し、第４図（ｂ）の
様な波形となる。隣の焦電センサＢは焦電センサＡとは
分極の極性が逆方向に接続されているため、その出力電
圧は焦電素子Ａとは逆極性で時間が遅れた第４図（Ｃ）
に示す波形となる。同様に他のそれぞれの単位焦電セン
サの出力波形を求め、足し合わせたものが出力端子に生
ずる電圧となり、第４図（ｄ）の様な波形となる。この
出力波形のうちｔ ” ｔ 、の出力とｔ＝ｔ２の出力
の差が焦電センサＡの出力、ｔ＝ｔ２の出力とｔ ＝
ｔ ａの出力の差が焦電センサＢの出力、というように
各焦電センサに照射した赤外線量に比例した電圧が順次
出力される。
の移動に伴って第４図（ａ）の様に変化する。焦電セン
サＡの出力電圧の変化は素子の温度変化に比例し、素子
の温度変化は吸収した赤外線量に比例するため、熱拡散
などによる熱量の損失が十分小さいとすると、出力電圧
は照射した赤外線量の積分値に比例し、第４図（ｂ）の
様な波形となる。隣の焦電センサＢは焦電センサＡとは
分極の極性が逆方向に接続されているため、その出力電
圧は焦電素子Ａとは逆極性で時間が遅れた第４図（Ｃ）
に示す波形となる。同様に他のそれぞれの単位焦電セン
サの出力波形を求め、足し合わせたものが出力端子に生
ずる電圧となり、第４図（ｄ）の様な波形となる。この
出力波形のうちｔ ” ｔ 、の出力とｔ＝ｔ２の出力
の差が焦電センサＡの出力、ｔ＝ｔ２の出力とｔ ＝
ｔ ａの出力の差が焦電センサＢの出力、というように
各焦電センサに照射した赤外線量に比例した電圧が順次
出力される。
この赤外線２次元撮像装置においては、１列の全焦電セ
ンサアレイの出力がすでに時系列信号に変換されており
、センサの極性を交互に変えて出力電圧が一定周波数の
交流信号となるようにしているため、次のようなメリッ
トがある。
ンサアレイの出力がすでに時系列信号に変換されており
、センサの極性を交互に変えて出力電圧が一定周波数の
交流信号となるようにしているため、次のようなメリッ
トがある。
（１）素子と処理回路間の配線が１列あたり一本で済む
ため作製が容易でかつ低コストになる。
ため作製が容易でかつ低コストになる。
（２）処理回路が１列あたり一つで済むため装置が小型
になりかつ低コストになる。
になりかつ低コストになる。
（３）バンドパスフィルターなどによりＳ／Ｎの向上が
容易なため高感度になる。
容易なため高感度になる。
（４）１方向の走査回路を省略でき、マイクロプロセッ
サなどへの取り込みが容易なため、風向制御機構とのマ
ツチングがとりやすい。
サなどへの取り込みが容易なため、風向制御機構とのマ
ツチングがとりやすい。
（５）周囲温度の変化、ある種の圧電ノイズなどを隣接
素子間で打ち消し合うため高感度になる。
素子間で打ち消し合うため高感度になる。
本実施例では、３２ｘ３２個の単位焦電センサを４００
μｍピッチで同一基板上に形成した赤外線２次元撮像装
置を用いて、空調対象空間を空気調和機から見て前後左
右１０２４の単位領域に分割し、各単位領域における熱
源、例えば人体の有無を検出している。この場合１列あ
たり３２個の単位焦電センサを直列に接続することにな
り、■ラインの静電容量が低下する。しかし、本実施例
では、焦電体に２〜３μｍの膜厚の薄膜を用いているた
め各焦電センサの容量は２００ｐＦ程度と大きく、１ラ
インの静電容量は信号処理回路の入力インピーダンス２
ｐＦ程度に比べてかなり高く維持でき、信号電圧の低下
を招くことはない。本発明において焦電体に薄膜を用い
る利点がこの点にもあられれている。また、焦電薄膜の
材料には、成膜と同時に分極軸の揃う材料（ＰｂＬａＴ
ｉＯａ系）があり、これを用いることにより、全焦電素
子の分極を揃える分極処理をする必要がなく作製が容易
になる。
μｍピッチで同一基板上に形成した赤外線２次元撮像装
置を用いて、空調対象空間を空気調和機から見て前後左
右１０２４の単位領域に分割し、各単位領域における熱
源、例えば人体の有無を検出している。この場合１列あ
たり３２個の単位焦電センサを直列に接続することにな
り、■ラインの静電容量が低下する。しかし、本実施例
では、焦電体に２〜３μｍの膜厚の薄膜を用いているた
め各焦電センサの容量は２００ｐＦ程度と大きく、１ラ
インの静電容量は信号処理回路の入力インピーダンス２
ｐＦ程度に比べてかなり高く維持でき、信号電圧の低下
を招くことはない。本発明において焦電体に薄膜を用い
る利点がこの点にもあられれている。また、焦電薄膜の
材料には、成膜と同時に分極軸の揃う材料（ＰｂＬａＴ
ｉＯａ系）があり、これを用いることにより、全焦電素
子の分極を揃える分極処理をする必要がなく作製が容易
になる。
次に第５図を用いて、前記人体位置検出装置７の検出結
果に基づく吹き出し風の制御について説明する。人体位
置検出装置７から室内における人体の検知信号が信号処
理装置８に入力されると、その検出温度と形状などから
人であるか否かの判断を行い、人であると判断した場合
には処理信号を人体位置情報として制御装置９に入力す
る。この制御装置９では、吹き出し風の方向や強度を調
整し快適な空調効果を与え得るフラップ偏向角を決定す
る。こうして決定されたフラップ偏向角度信号をステッ
プモータ制御装置１０に出力する。
果に基づく吹き出し風の制御について説明する。人体位
置検出装置７から室内における人体の検知信号が信号処
理装置８に入力されると、その検出温度と形状などから
人であるか否かの判断を行い、人であると判断した場合
には処理信号を人体位置情報として制御装置９に入力す
る。この制御装置９では、吹き出し風の方向や強度を調
整し快適な空調効果を与え得るフラップ偏向角を決定す
る。こうして決定されたフラップ偏向角度信号をステッ
プモータ制御装置１０に出力する。
前記フラップ６ａはステップモータ１１により、それぞ
れ前記偏向角度信号に応じて制御される。
れ前記偏向角度信号に応じて制御される。
この制御されたフラップと送風ファンの働きにより、例
えば人がいる位置へ強風を直接送ったり、逆に人を避け
るように弱風を送ったりする。また、複数の人が存在す
る場合には順番に空調された風を送ることも可能である
。このようにして、人の存在位置に依存するきめ細やか
な快適空調が実現出来たわけである。
えば人がいる位置へ強風を直接送ったり、逆に人を避け
るように弱風を送ったりする。また、複数の人が存在す
る場合には順番に空調された風を送ることも可能である
。このようにして、人の存在位置に依存するきめ細やか
な快適空調が実現出来たわけである。
尚、ここで空調対象空間を単位領域に分割する数は３２
ｘ３２に限定するものではなく、空調対象空間の広さや
形状に応じて最適な分割数を選ぶ。
ｘ３２に限定するものではなく、空調対象空間の広さや
形状に応じて最適な分割数を選ぶ。
例えば、６〜１０畳の居間ならば８ｘ８個の単位焦電セ
ンサからなる赤外線２次元撮像装置を用いて、６４の単
位領域に分割する程度であってもその効果は十分に発揮
できる。
ンサからなる赤外線２次元撮像装置を用いて、６４の単
位領域に分割する程度であってもその効果は十分に発揮
できる。
発明の効果
本発明の空気調和機によれば、室内に於ける人体位置検
出装置として高精度を有する赤外線２次元撮像装置と、
前記撮像装置からの信号に応じて吹き出し風の方向や強
度を調整するための制御手段とにより、きめ細やかな快
適空調空間を応答性良く、手軽に実現できるものであり
、産業上の利用価値は高い。
出装置として高精度を有する赤外線２次元撮像装置と、
前記撮像装置からの信号に応じて吹き出し風の方向や強
度を調整するための制御手段とにより、きめ細やかな快
適空調空間を応答性良く、手軽に実現できるものであり
、産業上の利用価値は高い。
第１図は本発明の一実施例における空気調和機本体の側
面図、第２図は同実施例における赤外線２次元撮像装置
の構造を示す平面図、第３図はその断面図、第４図はそ
の基本的な作用を示す図、第５図は人体位置検出装置の
検出結果に基づく吹き出し風の制御について説明する図
である。 １・・・・空気調和機本体、２・・・・室内熱交換器、
３・・・・送風ファン、４・・・・吸い込みグリル、５
・・・・吹き出しグリル、６ａ・・・・垂直方向フラッ
プ、６・・・・風向偏向機構。７・・・・人体位置検出
装置、９・・・・制御装置。 代理人の氏名 弁理士 栗野重孝 はか１８第 図 ノーーー発辷峡聾−ｍ」侵不Ａべ ４−１及（）込みグ？ツノシ フ −一 人 イ４（イ立■Ｎψビ１ｇジ 聾；芝 １
９−−一刺郁、技１
面図、第２図は同実施例における赤外線２次元撮像装置
の構造を示す平面図、第３図はその断面図、第４図はそ
の基本的な作用を示す図、第５図は人体位置検出装置の
検出結果に基づく吹き出し風の制御について説明する図
である。 １・・・・空気調和機本体、２・・・・室内熱交換器、
３・・・・送風ファン、４・・・・吸い込みグリル、５
・・・・吹き出しグリル、６ａ・・・・垂直方向フラッ
プ、６・・・・風向偏向機構。７・・・・人体位置検出
装置、９・・・・制御装置。 代理人の氏名 弁理士 栗野重孝 はか１８第 図 ノーーー発辷峡聾−ｍ」侵不Ａべ ４−１及（）込みグ？ツノシ フ −一 人 イ４（イ立■Ｎψビ１ｇジ 聾；芝 １
９−−一刺郁、技１
Claims (2)
- （１）室内に於ける人体位置検出装置としての赤外線２
次元撮像装置と、前記撮像装置からの信号に応じて吹き
出し風の方向や強度を調整するための制御手段とを有し
ていることを特徴とする空気調和機。 - （２）赤外線２次元撮像装置のセンサ部分が、２次元に
配列した単位センサの内の１列を構成する各単位センサ
を電気的に直列でかつ隣接する単位センサ同士が逆起電
力となるように配線した焦電薄膜型の赤外線センサであ
ることを特徴とする前記第１項記載の空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015450A JP2517098B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015450A JP2517098B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 空気調和機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02197747A true JPH02197747A (ja) | 1990-08-06 |
| JP2517098B2 JP2517098B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=11889138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1015450A Expired - Lifetime JP2517098B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2517098B2 (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2005043047A1 (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-12 | Daikin Industries, Ltd. | 空気調和機およびその制御方法 |
| JP2011102670A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電力メータ連携型センサ装置 |
| WO2013137074A1 (en) | 2012-03-13 | 2013-09-19 | Mitsubishi Electric Corporation | System and method for controlling a climate control unit |
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