JPH07151370A - 人追尾装置を備えたスポット式エアコン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 工場等で局所冷房のため、冷風の吹き出し方
向を人追尾式としたスポットクーラー。 【構成】 １対の超音波センサ１０、１１をスポットク
ーラーのダクトに固着し、センサ１０、１１とダクトを
回転駆動装置５で順次検知領域内で検知し、最初に検知
領域内の物体３ヶを夫々検知し、それらの物体の最短距
離から予め決められた時間的範囲を空白領域として順次
メモリ１８に重ねて記憶させる。そして次にセンサ１
０、１１で反射信号を検出したとき、この信号がメモリ
１８の空白領域になければ、人と判断し、１対のセンサ
１０、１１からの信号が予め決められた強さになるまで
回転駆動装置５でダクトとセンサ１０、１１を駆動して
停止する。また、人が動いてこの反射信号の強さが変更
されたときは、回転駆動装置５でダクト及びセンサ１
０、１１を駆動して追尾する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば工場等で、局所
的に効率よく冷房を行うために、冷風の吹き出しダクト
を人の方向に向けるようにする人追尾装置を備えたスポ
ツトクーラーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、スポツトクーラーのように局所的
に冷房を行うようにした局所冷房装置では、移動する作
業者を対象とした場合には、センサにより作業者を検知
し、その検知信号に基づいて吹き出しダクトを作業者の
移動に合わせるようにした人追尾装置が使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
人追尾装置では、センサの検知領域内で、センサが検知
する機械や壁等の物体（以下障害物と言う）が存在する
と、それらの障害物と人との区別ができず、これらの障
害物を人と誤認してしまい、人が居るにもかかわらず、
その方向に冷風を吹き出すことができないと言う問題が
あった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷却機を備
え、かつ該冷却機からの冷風を吹き出すダクトを備えた
スポツトクーラーにおいて、超音波を送信し、かつ超音
波の反射波を受信する１対の超音波センサを前記ダクト
に固着し、前記ダクトの吹き出し方向と前記超音波セン
サの超音波放射方向を方向変更手段によって順次変更
し、前記超音波センサからの反射信号が入力されたかど
うかを検知手段によって検知し、最初に前記超音波を放
射する各方向で前記検知手段が検知した反射信号が入力
された時間の前後を所定の時間間隔だけ信号空白領域と
して記憶手段に重ねて記憶させ、次に、前記方向変更手
段によって前記ダクト及び前記超音波センサを所定方向
に回動して検出された信号が前記信号空白領域以外にあ
れば人判別手段によって人と判別し、該人判別手段から
の信号によって前記方向変更手段で前記人と判別された
方向に前記ダクトの吹き出し口及び前記超音波センサを
向けるようにするものである。

【０００５】

【作用】本考案では、 超音波センサから超音波を放射
しながら方向変更手段により超音波の放射方向を変更
し、検知領域内で超音波の反射波が検知手段で検知され
る毎に、検知された信号を障害物として、その信号の前
後の所定時間間隔を空白領域にして順次記憶手段に順次
重ねて記憶させる。

【０００６】このように検知領域内の障害物を検知した
後、次に、同様に超音波センサから超音波を放射しなが
ら検知領域内で順次反射波を検知手段により検知する。

【０００７】この検知手段で検知された反射信号と記憶
手段から読み出された信号とを人判別手段において比較
し、反射信号が空白領域外であれば、人と判断する。

【０００８】そして、人判別手段で人と判別した時、１
対の超音波センサのそれぞれが受波した反射信号の強さ
を強さ判別手段で比較し、その差が所定の大きさ以内で
あれば、方向変更手段による向きの変更を停止し、その
差が所定の大きさ以上であれば、強い反射波を受信して
いる超音波センサの方向に方向変更手段で超音波センサ
を向ける。

【０００９】又、１対の超音波センサから超音波を放射
して、反射波を受波した時間により検知物体までの距離
を検知する距離検知手段を備え、検知物体までの距離が
所定の距離以内であれば、同じ物体からの信号と判断
し、所定の距離以上離れている物体は別の物体と判断
し、近くの物体からの反射波を優先して検知する。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の１実施例のスポツトクーラ
ーの一部の斜視図で、クーラー本体１の上面に吹き出し
ダクト２が回動自在に装着され、又、ダクト２に隣接し
て制御ボックス３が装着され、さらに、制御ボックス３
の上にボリウム４が装着され、又、制御ボックス３内に
ダクト２を回動する回転駆動装置５が装着されている。

【００１１】又、ダクト２の吹き出し口６に装着具７が
固着され、この装着具７に２つのホーン８、９が装着さ
れ、さらに、このホーン８、９の後端に超音波センサ１
０、１１が固着されている。

【００１２】図２は、本発明の１実施例の制御装置のブ
ロック図で、マイクロコンピュータ１２に超音波発振回
路１３、１４を介して超音波センサ１０、１１がそれぞ
れ接続され、又、超音波センサ１０、１１は増幅器１５
に接続され、増幅器１５は検波回路１６、ローパスフィ
ルタ１７を介してマイクロコンピュータ１２のＡ／Ｄ入
力端子に接続されている。

【００１３】又、マイクロコンピュータ１２には、Ａ／
Ｄ入力端子に接続されたメモリ１８、バッファメモリ１
９およびレジスタ２０が設けられ、又、メモリ１８の内
容とバッファメモリ１９の内容を比較する人判別回路２
１が設けられ、さらに、バッファメモリ１９の内容とレ
ジスタ２０の内容を比較する人追尾回路２２が設けら
れ、人判別回路２１と人追尾回路２２の出力はマイクロ
コンピュータ１２に備えられた駆動制御回路２３に接続
されて居る。

【００１４】この駆動制御回路２３の出力は、ボリウム
４及び回転駆動装置５を設けた制御ボックス３に接続さ
れ、又、制御ボックス３には、検知領域を検出する領域
検出装置２４が装着され、さらに、マイクロコンピュー
タ１２の出力端子に駆動回路２５を介してＬＥＤ２６が
接続されている。

【００１５】次に、本実施例の動作を図３により説明す
ると、まず、ダクト２の吹き出し口６に装着具７で装着
したホーン８、９の超音波センサ１０、１１の検知領域
２７が扇形に取られ、この領域内に物体２８、２９、３
０が置かれている。

【００１６】ここで、マイクロコンピュータ１２から超
音波発振回路１３、１４を交互に駆動して、超音波セン
サ１０、１１が共振する周波数ｆをそれぞれの超音波セ
ンサ１０、１１に交互に供給すると、超音波センサ１
０、１１は交互にそれぞれのホーン８、９で音響条件を
決められて前面に超音波を送波する。

【００１７】それぞれの超音波センサ１０、１１より送
波した超音波は物体２８、２９、３０で反射され、それ
らの超音波反射信号は送波した側の超音波センサ１０又
は１１で電気信号に変換され、増幅器１５で増幅され、
検波回路１６で検波され、ローパスフィルタ１７で低周
波成分が取り出され、かつ、０−５ｖのアナログ信号に
変換され、マイクロコンピュータ１２のＡ／Ｄ入力端子
に入力されて８ｂｉｔのデジタル信号に変換され、時分
割で予め決めて置いた距離までのデータをメモリ１８に
転送する。

【００１８】このメモリ１８に最初に入力するデータ
は、超音波センサ１０、１１で検出した物体２８、２
９、３０のそれぞれの最短距離を検知した反射信号の位
置から前後１０ｃｍの距離だけ時間的空白領域として記
憶させる。

【００１９】つまり、図３において、物体２８が最初に
検知されたとき、物体２８までの最短距離２８ａから約
１０ｃｍ手前の距離２８ｂと、最短距離２８ａから１０
ｃｍ長い距離２８ｃの時間的扇形範囲２８ｄを検知領域
２７内の空白領域としてメモリ１８に記憶させる。

【００２０】次に、壁２９があると、壁２９までの最短
距離２９ａから約１０ｃｍ短い距離２９ｂとそれより約
１０ｃｍ長い距離２９ｃの時間的扇形領域２９ｄを検知
領域２７内の空白領域としてメモリ１８に重ねて記憶さ
せる。

【００２１】さらに、物体２８より短い距離に物体３０
が検知された場合は、同様に物体３０の最短最短距離３
０ａから約１０ｃｍ短い距離３０ｂとそれより約１０ｃ
ｍ長い距離３０ｃの時間的扇形領域２９ｄを検知領域２
７内の空白領域としてメモリ１８に重ねて記憶させる。

【００２２】この最初の空白領域の検知は、制御ボック
ス３の上部に設けたボリウム４を切り替えることで扇形
をした検知領域２７内の任意の方向に向いている吹き出
しダクト２を回転駆動装置５により吹き出しダクト２側
から見て左側２７ａ一杯に向きを変更させ、吹き出しダ
クト２が左側２７ａ一杯にあることを領域検出装置２４
で確認すると、吹き出しダクト２の向きの変更を止め
る。

【００２３】すると、１対の超音波センサ１０、１１は
交互に超音波の送受波を始め、超音波の反射信号が予め
決められた距離以内で、予め決められた強さ以内である
とき、その距離付近に物体が存在しているとして、前述
のように物体２８、２９、３０による空白領域２８ｄ、
２９ｄ、３０ｄをそれぞれメモリ１８に記憶させる。

【００２４】そして、領域検出装置２４で吹き出しダク
ト２が検知領域２７の右端２７ｂにきたことを確認する
と、回転駆動装置５は反転して任意の時間間隔で駆動さ
れ、人の追尾が行われる。

【００２５】この人の追尾は、前述の空白領域２８ｄ、
２９ｄ、３０ｄ以外の領域で超音波センサ１０、１１に
より反射信号が検出されるまで回転駆動装置５でダクト
２及び超音波センサ１０、１１を駆動する。

【００２６】ここで、吹き出しダクト２及び超音波セン
サ１０、１１が検知領域２７の左端２７ａまで行っても
人がいないときは、同様に検知領域２７の右端２７ｂに
向かって駆動され、人が発見できないときは、同じ動作
を繰り返す。

【００２７】又、空白領域２８ｄ、２９ｄ、３０ｄ以外
から反射信号が入力された場合には、超音波センサ１
０、１１から入力された反射信号の強さの差がレジスタ
２０に入力されている信号と人追尾回路２２で比較検出
され、その差が予め決められた強さ以下になると、回転
駆動装置５が停止し、その方向に冷風を送る。

【００２８】ここで、超音波センサ１０、１１から入力
された反射信号の強さの差が予めレジスタ２０に入力さ
れている信号より強くなつた場合は、強い反射信号が入
力される超音波センサの方に回転駆動装置５が駆動さ
れ、超音波センサ１０、１１に入力された反射信号の差
がレジスタ２０に入力されている信号より小さくなれ
ば、回転駆動装置５はそこで停止する。

【００２９】本発明の実施例では、このように、検知領
域２７内で、物体２８、２９、３０の位置の前後のある
時間間隔だけ、空白領域としてメモリ１８に重ねて記憶
させることにより、メモリ１８の記憶容量が少なくてす
み、又、この空白領域以外から反射信号があれば、人と
して判断するので、検知領域のどの方向を向いても連続
的に人の判別をすることができる。

【００３０】又、１対の超音波センサ１０、１１は冷風
の吹き出し口６を持つ可撓性の吹き出しダクト２に取り
付けてあるので、超音波センサ１０、１１の方向が冷風
吹き出し方向になる。

【００３１】なお、超音波センサ１０、１１で物体を検
知する場合には、検知された反射波が超音波センサ１
０、１１に近いものを優先することにより、壁である物
体２９より前にある物体や人を検知することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の人追尾装
置を備えたスポット式エアコンでは、検知領域内で、物
体の位置の前後のある時間間隔だけ、空白領域としてメ
モリに重ねて記憶させることにより、メモリの記憶容量
が少なくてすみ、又、この空白領域以外から反射信号が
あれば、人として判断するので、検知領域のどの方向を
向いても連続的に人の判別をすることができ、又、１対
の超音波センサは冷風の吹き出し口を持つ可撓性の吹き
出しダクトに取り付けてあるので、超音波センサの方向
が冷風吹き出し方向になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の人追尾装置を備えたスポッ
ト式エアコンの斜視図である。

【図２】図１のスポット式エアコンを制御する制御装置
のブロック図である。

【図３】図１のエアコンの動作を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

１ クーラー本体 ２ 吹き出しダクト ３ 制御ボックス ４ ボリウム ５ 回転駆動装置 ６ 吹き出し口 ７ 装着具 ８、９ ホーン １０、１１ 超音波センサ １２ マイクロコンピュータ １３、１４ 超音波発振回路 １５ 増幅器 １６ 検波回路 １７ ローパスフィルタ １８ メモリ １９ バッファメモリ ２０ レジスタ ２１ 人判別回路 ２２ 人追尾回路 ２３ 駆動制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 勇 大阪府茨木市東太田４丁目５番11号 日立 冷熱株式会社茨木工場内 (72)発明者 有田 博 大阪府茨木市東太田４丁目５番11号 日立 冷熱株式会社茨木工場内 (72)発明者 内田 雅浩 静岡県焼津市越後島357番地 株式会社朋 電舎計装工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却機を備え、かつ該冷却機からの冷風
   を吹き出すダクトを備えたスポツトクーラーにおいて、
   超音波を送信し、かつ超音波の反射波を受信する１対の
   超音波センサを前記ダクトに固着し、前記ダクトの吹き
   出し方向と前記超音波センサの超音波放射方向を方向変
   更手段によって順次変更し、前記超音波センサからの反
   射信号が入力されたかどうかを検知手段によって検知
   し、最初に前記超音波を放射する各方向で前記検知手段
   が検知した反射信号が入力された時間の前後を所定の時
   間間隔だけ信号空白領域として記憶手段に重ねて記憶さ
   せ、次に、前記方向変更手段によって前記ダクト及び前
   記超音波センサを所定方向に回動して検出された信号が
   前記信号空白領域以外にあれば人判別手段によって人と
   判別し、該人判別手段からの信号によって前記方向変更
   手段で前記人と判別された方向に前記ダクトの吹き出し
   口及び前記超音波センサを向けるようにすることを特徴
   とする人追尾装置を備えたスポット式エアコン。
2. 【請求項２】 前記人判別手段で人と判別された信号が
   入力されたとき、前記１対の超音波センサの強い信号が
   入力される方向に方向変更手段で超音波センサ及び前記
   ダクトの冷風吹き出し方向を変更することを特徴とする
   請求項１記載の人追尾装置を備えたスポット式エアコ
   ン。