JPH0658597A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、室内機から近くに居る人、遠くに
居る人に関わらず、その人の居る所を不快感を与えずに
快適に空調することを主要な特徴とする。 【構成】リモコン１４が在る方向を検出する回路部３２
に加え、室内機１からリモコン１４までの距離を検出す
る回路部３６を設け、さらに検出した方向および距離に
したがい、室内機１から吹き出される吹出風の風向、風
量、温度を制御する回路部３１を設けた。これによっ
て、室内機１からリモコン１４が在る方向と、室内機１
からリモコン１４までの距離との検出により、室内機１
に対する人の居る位置を間接的に検知し、この検知によ
り、室内機１の吹出風の風向、風量、温度を制御して、
室内に居る人に対する冷暖房効果の過不足を是正、室内
機１から室内に居る人に対する風当たりを是正した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、リモ−トコントロ−
ラを有し、このリモ−トコントロ−ラから発信した送信
信号を室内機で受信することによって所定の空気調和動
作を行う空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リモ−トコントロ−ラ（以下、リモコン
と称す）が付いた空気調和装置では、リモコンから発せ
られる操作信号を室内機に設けた赤外線受光ユニットが
受光した際、その信号発生源（リモコン）に人が居るも
のとして捕らえて、この方向へ吹出風を吹き出すことが
行われている。

【０００３】詳しくは、リモコンが発信する赤外線を室
内機で受信し、赤外線が来た方向を判断して、その方
向、つまりリモコンを使用する人の居る方向へ吹出風が
吹き出されように、ル−バの風向を変えていた。ところ
で、こうした空気調和装置は、リモコンが在る方向は分
かっても、リモコン、すなわちリモコン使用者までの距
離は分からない。そこで、従来では、常にリモコンの在
る方向にル−バを向かせ、一定の風量で冷風、温風を吹
出口から吹出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これではリ
モコン、すなわちリモコンを使用する人が室内機の近く
に居る場合、室内機から吹き出たばかりの風が直接、リ
モコン使用者に当たり、風の不快感を感じる。冷房時で
あれば、冷風が当たるので寒すぎてしまい、暖房時であ
れば暑すぎるという不具合をきたす。

【０００５】またリモコンを使用する人が室内機から遠
くに居る場合、吹出風の風量が一定なので、逆に冷房時
の冷風および暖房時の温風とも、リモコン使用者に届か
ず、空調が十分に行われないという不具合がある。

【０００６】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、室内機から近
くに居る人、遠くに居る人に関わらず、人の居る所を不
快感を与えずに快適な空調することができる空気調和装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の空気調和装置は、室内機からリモ−トコン
トロ−ラが在る方向を検出する方向検出手段に加え、室
内機からリモ−トコントロ−ラまでの距離を検出する距
離検出手段と、検出した方向および距離にしたがって、
室内機から吹き出される吹出風の風向、風量、温度を制
御する手段とを設けたことにある。

【０００８】請求項２の空気調和装置は、請求項１の距
離検出手段を、リモ−トコントロ−ラに設けた、異なる
伝搬速度をもつ複数の送信信号を所定のタイミングで発
信させる発信手段と、室内機に設けた、複数の送信信号
が前記室内機に到達する時間差にしたがって室内機とリ
モ−トコントロ−ラとの間の距離を求める手段とから構
成したことにある。

【０００９】請求項３の空気調和装置は、請求項２の発
信手段を、操作信号となる赤外線と、この赤外線より伝
播速度が遅い超音波とを同時、又は一定の時間間隔で発
信させるものとしたことにある。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の空気調和装置によると、室内
機からリモ−トコントロ−ラが在る方向と、室内機から
リモ−トコントロ−ラまでの距離との検出によって、室
内機から人の居る位置が間接的に検知される。この検知
情報により、室内機から吹き出される吹出風の風向、風
量、温度が制御される。これにより、室内機から室内に
居る人に対する冷暖房効果の過不足、さらには室内機か
ら室内に居る人に対する風当たりの不具合が是正され
る。

【００１１】請求項２に記載の空気調和装置によると、
請求項１で述べた室内機からリモ−トコントロ−ラまで
の距離を、リモ−トコントロ−ラから所定のタイミング
で発せられた複数の信号が室内機に到達するまでの時間
差にしたがって検出していく。

【００１２】請求項３に記載の空気調和装置によると、
請求項２で述べた到達時間差による距離の検出を、リモ
−トコントロ−ラから同時、又は一定の時間間隔で発せ
られる赤外線と超音波とが室内機に到達するまでの時間
差にしたがって検出していく。

【００１３】

【実施例】以下、この発明を図１ないし図５に示す一実
施例にもとづいて説明する。

【００１４】図２は、この発明を適用したセパレ−ト型
のリモ−トコントロ−ラ（以下、リモコンと称す）付空
気調和装置を示し、１は室内Ａの壁部上段に据え付けた
室内機、２は室外Ｂに据え付けた室外機である。

【００１５】室内機１の構造について述べれば、３は前
面上部に吸込口４を有し、前面下部に吹出口５を有した
本体である。この本体３内には吸込口４と吹出口５とを
連通する風路６が設けられている。この風路６には、吸
込口４と対向して室内側熱交換器７が設けられている。
風路６の中間部には、横流ファンで構成された室内ファ
ン８が設けられていて、吸込口４から吸込まれた室内空
気を室内側熱交換器７と熱交換させることで得られる冷
風、温風を、吹出口５から室内Ａへ吹き出すようにして
ある。なお、８ａは室内ファン８を駆動するファンモ−
タである。

【００１６】また吹出口５には、吹出風の上下方向の風
向を変えるための電動式の上下ル−バ（図示しない）、
吹出風の左右方向の風向を変える電動式の左右ル−バ９
が設けられていて、吹出風を室内Ａの上下方向、左右方
向へ自在に導けるようにしている。なお、９ａは左右ル
−バ９を駆動するモ−タを示す。

【００１７】室外機２の構造について説明すれば、１０
は、対向する壁部に吸込口と吹出口（いずれも図示しな
い）を有し、内部にこれら吸込口と吹出口とを連通する
風路１１を有した本体である。この風路１１には、室外
側熱交換器１２，プロペラファンで構成された室外ファ
ン１３ａが設けられていて、室外側熱交換器１２と外気
とを熱交換させるようにしてある。また本体１０内に
は、コンプレッサ１３、四方弁（図示しない）、膨張弁
（減圧装置で図示しない）が設けられている。

【００１８】そして、この室外機２の冷凍サイクル機器
と上記室内機１の冷凍サイクル機器とが冷媒管（図示し
ない）で接続されている。またコンプレッサ１３にはイ
ンバ−タ回路１３ｂが接続されていて、コンプレッサ１
３の電源周波数の制御により、能力が可変可能なヒ−ト
ポンプ式の冷凍サイクルを構成している。

【００１９】一方、１４は室内機１に付属されたリモコ
ンである。リモコン１４の本体１５は、偏平状の帯箱形
をなしていて、図３の下段にあるように内部には回路基
板１６が設けられている。またこの本体１５の先端部に
は、赤外線透過窓１７および超音波透過窓１８が幅方向
に沿って並設されている。

【００２０】赤外線透過窓１７に対向して回路基板１６
には、図３に示されるように赤外線ＬＥＤ１９が搭載さ
れていて、赤外線ＬＥＤ１９から赤外線透過窓１７を通
して、本体外へ赤外線２０を発信できるようになってい
る。また超音波透過窓１８に対向して回路基板１６には
超音波発信子２１が搭載されていて、超音波発信子２１
から超音波透過窓１８を通して、本体外へ超音波２２を
発信できるようになっている。つまり、リモコン１４か
らは伝播速度の異なる２種類の信号を発信できるように
なっている。なお、赤外線ＬＥＤ１９および超音波発信
子２１は所定の位置関係で並行に据え付けてある。また
本体１５の上面には、各種運転モ−ドを設定するための
操作ボタン２３が設けられている。

【００２１】リモコン１４は、この操作ボタン２３で設
定された内容を赤外線２０に含ませて発信できるように
してある。とともに、この赤外線２０と超音波２２とを
所定のタイミングで発信できるようにしてある。こうし
たリモコン１４の発信回路系は回路基板１６に搭載され
ていて、その回路が図１の上段にあるようにブロック化
してある。

【００２２】この回路について説明すれば、１９ａは赤
外線ＬＥＤ１９に接続された発振回路、２１ａは超音波
発信子２１に接続された発振回路である。これら発振回
路１９ａ，２１ａは、マイクロコンピュ−タよりなる制
御部２４に接続されている。この制御部２４により、操
作した操作ボタン２３の内容にしたがい発振回路１９ａ
を作動させて、赤外線ＬＥＤ１９から赤外線２０を発信
させるようにしてある。また制御部２４は、この発振回
路１９ａの作動と同時に発振回路２１ａを作動させるよ
うに設定されていて、リモコン１４から、操作信号とな
る赤外線１９と、これと対比するための信号となる超音
波２２とを同時に発信できるようにしてある。

【００２３】他方、図２に示されるように室内機１の本
体右側の下部における前面壁部分には、所定の間隔で赤
外線透過窓２５および超音波透過窓２６が幅方向に沿っ
て設けられている。これら赤外線透過窓２５、超音波透
過窓２６の内側には、図３に示されるように回路基板２
７が内蔵されている。

【００２４】赤外線透過窓２５と対応する回路基板２７
には赤外線受光ユニット２８が搭載されている。この赤
外線受光ユニット２８は、複数の赤外フォトダイオ−ド
を組合わせて構成されている。具体的には、中央に配置
した赤外線透過窓２５の正面側に向く赤外フォトダイオ
−ド２８ａ、左側に配置した赤外線透過窓２５の左方向
側に向く赤外フォトダイオ−ド２８ｂ、右側に配置した
赤外線透過窓２５の右方向側に向く赤外フォトダイオ−
ド２８ｃから構成され、異なる方向に向く赤外フォトダ
イオ−ド２８ａ〜２８ｃによって、さまざまな方向から
発信されるリモコン１４の赤外線２０を受信して電気信
号に変換できるようにしている。

【００２５】また超音波透過窓２６と対応する回路基板
２７には、超音波受信ユニット２９が搭載されている。
この超音波受信ユニット２９は、超音波受信子２９ａか
ら構成されていて、リモコン１４から発信される超音波
を受信して電気信号に変換できるようにしている。

【００２６】こうした赤外線受光ユニット２８、超音波
受信ユニット２９には機器駆動回路系が接続され、赤外
フォトダイオ−ド２８ａ〜２８ｃ、超音波受信子２９ａ
で受けた赤外線１９、超音波２２にしたがって、各種機
器を制御するようにしている。図１の下段側には、この
機器駆動回路系の構成が示されている。

【００２７】この機器駆動回路系について説明すれば、
３０ａ〜３０ｃは各赤外フォトダイオ−ド２８ａ〜２８
ｃにそれぞれ接続された増幅回路である。このうち赤外
フォトダイオ−ド２８ｂは、マイクロコンピュ−タより
なる制御部３１に接続されていて、制御部３１にて赤外
線２０に含まれている上記リモコン１４の操作内容を読
取るようにしてある。またこの制御部３１には、室内フ
ァン８のファンモ−タ８ａ、左右ル−バ９のモ−タ９
ａ、さらにはコンプレッサ１３のインバ−タ回路１３ｂ
に接続されていて、読取った操作内容にしたがい、室内
ファン８、左右ル−バ９およびコンプレッサ能力を制御
できるようにしている。

【００２８】上記各増幅回路３０ａ〜３０ｃは電圧比較
回路３２に接続され、電圧比較回路３２での電圧比較に
より、それぞれ異なる方向を向いている赤外フォトダイ
オ−ド２８ａ〜２８ｂｃのうち、増幅回路３０ａ〜３０
ｃの出力が最大となる赤外フォトダイオ−ドを検出する
ようにしてある。この電圧比較回路３２は制御部３１に
接続されていて、制御部３１にて、上記出力が最大の電
気信号を読取り、リモコン１が在る方向を検出するよう
にしている。

【００２９】また増幅回路３０ｂは、スタ−ト回路３３
を介して、タイマ３４と基準タイマ３５とが接続されて
いて、赤外線２０が室内機１に届くと、スタ−ト回路３
３を作動させて、タイマ３４および基準タイマ３５を同
時にスタ−トさせるようにしてある。基準タイマ３５
は、リモコン位置の遠近を分けるために予め定められて
ある時間ｔ₀ を経過すると、ストップするように設定し
てある。

【００３０】上記超音波受信子２９には、増幅回路３８
を介して、ストップ回路３７が接続されている。またこ
のストップ回路３７は上記タイマ３４に接続されてい
て、超音波２２が室内機１に届くと、ストップ回路３７
を作動させて、タイマ３４をストップするようにしてあ
る。

【００３１】またタイマ３４および基準タイマ３５は、
比較回路３６に接続されていて、タイマ３４がカウント
した時間ｔ₁ と基準タイマ３５がカウントした時間ｔ₀
とを比較するようにしてある。これにより、基準タイマ
３５でカウントした時間ｔ₀に対し、タイマ３４でカウ
ントした時間ｔ₁ が短ければ、リモコン１４を持った人
が室内機１から近く（距離：小）にいると判断し、遠け
ればリモコン１４を持った人が室内機１から遠く（距
離：大）にいると判断するようにしている。

【００３２】この比較回路３６は制御部３１に接続され
ている。制御部３１には、リモコン１４の方向、リモコ
ン１４の距離にしたがい、上記赤外線２０の信号で設定
された冷暖房能力、風向、風量を補正する設定がなされ
ている。具体的には、制御部３１には、リモコン位置が
室内機１から遠いときは、左右ル−バ９の風向をリモコ
ン１４が在る方向に設定、室内ファン８の風量を大きく
する設定、コンプレッサ１３の電源周波数を上げる設定
がなされている。またリモコン位置が室内機１から近い
ときは、左右ル−バ９の風向をリモコン１４が在る方向
とは反対側に設定、室内ファン８の風量を小さくする設
定、コンプレッサ１３の電源周波数を下げる設定がなさ
れている。つぎに、このように構成された空気調和装置
の作用について説明する。

【００３３】空気調和装置を動作させるときは、使用者
がリモコン１４を持ち、室内機１に発信側を向けながら
操作ボタン２３を操作する。これにより、操作ボタン２
３から制御部２４へ信号が伝えられる。

【００３４】すると、制御部２４は、操作された内容に
したがい発振回路１９ａを作動させる。これにより、赤
外線ＬＥＤ１９は発振回路１９ａの作動に同期して赤外
線２０を発信していく。この赤外線２０が赤外線透過窓
１７を通って外部へ出ていく。

【００３５】また制御部２４は、発振回路１９ａと同時
に発振回路２０ａを作動させる。これにより、超音波発
信子２１は作動に同期して超音波２２を発信していく。
この超音波２２が超音波透過窓１８を通って外部へ出て
いく。

【００３６】一方、室内機１の各赤外フォトダイオ−ド
２８ａ〜２８ｃは、赤外線透過窓２５を通ってきた上記
リモコン１４からの赤外線２０を受光して電気信号に変
換する。これら各電気信号は、各増幅回路３０ａ〜３０
ｃで増幅される。

【００３７】このうち増幅回路３０ｂからの電気信号が
制御部３１に伝えられる。そして、制御部３１にて、赤
外線２０に含まれている操作内容が読取られ、操作内容
にしたがって四方弁、左右ル−バ９、室内ファン８、コ
ンプレッサ１３など、各種冷凍サイクル機器を制御し、
冷房サイクル（コンプレッサ１３の吐出冷媒が四方弁、
室外側熱交換器１２、膨張弁、室内側熱交換器７を循環
するサイクル）、暖房サイクル（コンプレッサ１３の吐
出冷媒が四方弁、室内側熱交換器７、膨張弁、室外側熱
交換器１２を循環するサイクル）を構成していく。これ
により、室内機１の吹出口から、冷房時には冷風が吹き
出され、暖房時には温風が吹き出される。

【００３８】また上記各増幅回路３０ａ〜３０ｃからの
電気信号は、電圧比較回路３２に伝えられる。そして、
この電圧比較回路３２での電圧比較にて、これら増幅回
路３０ａ〜３０ｃのうち、出力が最大のものが検出さ
れ、同検出結果が制御部３１に出力される。

【００３９】ここで、赤外フォトダイオ−ド２８ａ〜２
８ｃはそれぞれ違う方向を向いている。つまり、リモコ
ン１４の向きに対応した赤外フォトダイオ−ドの増幅回
路の出力は、他の増幅回路の出力よりも大きな最大の信
号となる。それ故、制御部３１は、出力が最大の方向か
ら、リモコン１４が在る方向、すなわち人が居る方向を
判断する。

【００４０】他方、室内機１の超音波受信子２９は、超
音波透過窓２６を通ってきた上記リモコン１４からの超
音波２２を受信して電気信号に変換する。この電気信号
が増幅回路３８で増幅されてストップ回路３７に伝えら
れ、ストップ回路３７の作動により、上記スタ−ト回路
３３によって計時していたタイマ３４をストップさせ
る。またタイマ３４と同時に計時していた基準タイマ３
５は、定められた時間ｔ₀が経過すると、ストップす
る。ここで、赤外線２０は３００，０００km/sの速度で
進み、超音波２２は赤外線２０とは異なる３４０ｍ／ｓ
の速度で進むものである。

【００４１】これらの速度差の大小が比較回路３６によ
り、図４に示されるタイムチャ−トの如く上記基準タイ
マ３５でカウントした時間ｔ₀ に対するタイマ３４でカ
ウントした時間ｔ₁ の時間差にて求められる。つまり、
室内機１からリモコン１４までの距離が検出される。

【００４２】このとき基準タイマ３５のカウント時間ｔ
₀ よりも、タイマ３４のカウント時間ｔ₁ が長ければ、
比較回路３６から制御部３１へ「１」の信号を出力す
る。

【００４３】すると、制御部３１はこの信号を読取り、
室内機１に対して、リモコン１４を持った人が遠くに居
ると判断し、このリモコン１４を持った人が快適な空調
と得られるように、上記赤外線２０に含まれる操作内容
による制御を補正する。

【００４４】すなわち、上記判断したリモコン方向に左
右ル−バ９が向くように、左右ル−バ９のモ−タ９ａを
駆動し、室内ファン８の風量が増加するように、室内フ
ァン８のファンモ−タ８ａを駆動し、コンプレッサ１３
の能力が増加するように、コンプレッサ１３の電源周波
数を上げる（例えば５０Hzから６０Hz）。

【００４５】これにより、室内機１からの吹出風は室内
機１から遠くにいるリモコン使用者に届く。しかも、コ
ンプレッサ１３の能力は上昇しているので、リモコン使
用者のいる所まで、空調が十分に行われることとなる。
また基準タイマ３５のカウント時間ｔ₀ よりも、タイマ
３４のカウント時間ｔ₁ が短ければ、比較回路３６から
制御部３１へ「０」の信号を出力する。

【００４６】すると、制御部３１はこの信号を読取り、
室内機１に対して、リモコン１４を持った人が近くに居
ると判断し、このリモコン１４を持った人が快適な空調
と得られるように、上記赤外線２０に含まれる操作内容
による制御を補正する。

【００４７】すなわち、上記判断したリモコン方向とは
反対の方向に左右ル−バ９が向くように、左右ル−バ９
のモ−タ９ａを駆動し、室内ファン８の風量を下げるよ
うに、室内ファン８のファンモ−タ８ａを駆動し、コン
プレッサ１３の能力を下げるように、コンプレッサ１３
の電源周波数を下げる（例えば６０Hzから５０Hz）。

【００４８】これにより、室内機１からの吹出風は、室
内機１から近くにいるリモコン使用者に、直接、当たる
ことはない。しかも、コンプレッサ１３の能力も抑えら
れるから、リモコン使用者のいる所でも、不快感を与え
ない快適な空調が行われることとなる。図５のフロ−チ
ャ−トは、こうした室内機１からリモコン１４までの距
離に応じた制御を示している。

【００４９】したがって、リモコン１４を持った人が室
内機１から近くに居ても、遠くに居る人でも、当該人の
居る所を人体に不快感を与えずに、冷暖房することがで
きる。

【００５０】なお、赤外線と超音波をリモコンから同時
に発信した例を挙げたが、これに限らず、一定の時間間
隔で赤外線と超音波を発信させて、室内機とリモコンと
の間の距離を求めるようにしてもよい。

【００５１】また上記した一実施例では、赤外線と超音
波とが室内機に届く時間差から、室内機からリモコンま
での距離を検出したが、これに限らず、他の手段でもよ
く、また他の伝播速度が異なる信号を用いて、室内機か
らリモコンまでの距離を検出するようにしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項３に記載の発明によれば、室内機から近くに居る人、
遠くに居る人に関わらず、その人の居る所を不快感を与
えずに快適に空調することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の空気調和装置の制御系を
示すブロック図。

【図２】空気調和装置を据付けた状態を示す斜視図。

【図３】リモコンにおける赤外線、超音波の発信系と、
これを受ける室内機の赤外線、超音波の発信系とを概略
的に示す図。

【図４】赤外線と超音波が室内機に届く時間差によっ
て、冷暖房効果の過不足を是正し、室内機から室内に居
る人に対する風当たりを是正する制御を示すタイムチャ
−ト。

【図５】同制御のフロ−チャ−ト。

【符号の説明】

１…室内機、５…吹出口、８…室内ファン、９…左右ル
−バ、１４…リモ−トコントロ−ラ、１９…赤外線ＬＥ
Ｄ、２１…超音波発信子、２４…制御部、２８ａ〜２８
ｃ…赤外フォトダイオ−ド、２９ａ…超音波発信子、３
１…制御部、３２…電圧比較回路、３３…スタ−ト回
路、３４…タイマ、３５…基準タイマ、３６…比較回
路、３７…ストップ回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者が操作することにより、送信信号
   が発信されるリモ−トコントロ−ラと、 このリモ−トコントロ−ラからの送信信号を受信する受
   信部を有した室内機と、 前記室内機から前記リモ−トコントロ−ラが在る方向を
   検出する方向検出手段と、 前記室内機から前記リモ−トコントロ−ラまでの距離を
   検出する距離検出手段と、 前記検出した方向および距離にしたがって、前記室内機
   から吹き出される吹出風の風向、風量、温度を制御する
   手段とを具備したことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記距離検出手段は、 前記リモ−トコントロ−ラに設けた、異なる伝搬速度を
   もつ複数の送信信号を所定のタイミングで発信させる発
   信手段と、 前記室内機に設けた、前記複数の送信信号が前記室内機
   に到達する時間差にしたがって前記室内機と前記リモ−
   トコントロ−ラとの間の距離を求める手段とからなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記発信手段は、操作信号となる赤外線
   と、この赤外線より伝播速度が遅い超音波とが同時、又
   は一定の時間間隔で発信されるものであることを特徴と
   する請求項２に記載の空気調和装置。