JPH07280320A - 空気調和装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 在室者の移動の有無にかかわらず、室温を適
切に調節でき、常に快適な室内環境が保持できる空気調
和装置及びその制御方法を提供すること。 【構成】 人体を含む室内の表面温度を検出する赤外線
センサ１と、赤外線センサ１からの温度情報に基づい
て、在室者の表面温度、在室位置、活動量を計測して室
温決定を行うマイクロコンピュータ３と、その決定結果
に応じて圧縮機１０の運転周波数を可変とする圧縮機制
御手段９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用、業務用の室内
表面温度を検出するセンサを有する空気調和装置とその
運転制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、空調技術においても快適性の向上
を図ることが主要な課題となってきている。

【０００３】室温設定も自動化が図られニューラルネッ
トワークを使用して室温、外気温等に応じ個人の好みに
合わせた室温設定を行うものが見られるようになった。
しかしながら、在室者の表面温度を直接計測して室温等
を制御するほうが良いことは言うまでもない。そこで特
開平２―１６６３３５号に示されるように、赤外線セン
サを用いて在室者の表面温度を計測し、その計測値に基
づいて、在室者に適するように室温を制御する方式が提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな在室者の表面温度を計測して室温を制御する方法で
は、在室者の移動時の表面温度計測に問題があった。す
なわち、赤外線センサでの在室者の表面温度計測は、室
内各位置から放射される赤外線量を計測し、通常より高
い温度領域等から人体と認識するが、計測時間中に在室
者が移動すれば当初在室者がいた領域からは人体からの
赤外線だけでなく、一般には人体より低い温度の他の物
体からの赤外線も入射されるため、人体表面温を精度良
く計測できなくなり、室温調節が適切に行われないとい
う課題がある。

【０００５】本発明は、従来の室温調節のこのような課
題を考慮し、在室者の移動の有無にかかわらず、室温を
適切に調節でき、常に快適な室内環境が保持できる空気
調和装置及びその制御方法を提供することを目的とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、人
体を含む室内の表面温度を検出する表面温度検出手段
と、その検出された表面温度に基づき、人体を判別し人
体の在室位置を検出する在室位置検出手段と、その検出
された在室位置に基づき人体の活動量を検出する活動量
検出手段と、その検出された活動量が所定量以下の場合
は、検出された人体の表面温度に基づいて室温を調節
し、活動量が前記所定量より大きい場合は、活動量に基
づいて室温を調節する室温調節手段とを備えた空気調和
装置である。

【０００７】請求項２の本発明は、所定の時間間隔で、
人体を含む室内の表面温度を測定する表面温度計測工程
と、その表面温度計測工程により測定された表面温度に
基づき、人体を判別し人体の在室位置を測定する在室位
置計測工程と、その在室位置計測工程により計測された
在室位置と過去の計測時の在室位置を比較し動作してい
るか実質上静止しているかを判断する比較判断工程と、
その比較判断工程による判断の結果、活動時は活動量を
測定し、その活動量に基づいて室温を調節し、静止時は
人体の表面温度に基づいて室温を調節する室温調節工程
とを備えた空気調和装置の制御方法である。

【０００８】

【作用】本発明は、例えば赤外線センサにより人体表面
温度を含めた室内表面温度を一定の時間間隔で計測し、
人体が室内のどの位置にいるかを検出し、更に、人体の
在室位置に基づいて動作しているか静止しているかを判
断し、動作時は活動量に応じた室温設定値とし、静止時
は人体表面温度に応じた室温設定値とすることで動作の
有無にかかわらず適切な室温設定値とする。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【００１０】図１は、本発明にかかる一実施例の空気調
和装置の機能を示すブロック図である。すなわち、空気
調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機１０、その圧縮機１
０によって圧縮された冷媒と室内空気との間で熱交換を
行わせる熱交換器１１が収納された室内機２などにより
構成されている。

【００１１】室内機２には、焦電薄膜素子からなる赤外
線センサ１及び空気調和装置の制御を行うマイクロコン
ピュータ３等が内蔵されている。そのマイクロコンピュ
ータ３には、赤外線センサ１の出力により室内の表面温
度を検出する表面温度検出手段４、その表面温度検出手
段４の検出結果に基づいて、人体（以下、在室者と呼
ぶ）の在室位置を検出する在室位置検出手段５、その在
室位置検出手段５の検出結果に基づいて、在室者の移動
量により活動量を検出する活動量検出手段６、及びその
活動量検出手段６の検出結果などに基づいて、室温を決
定する室温決定手段７等の機能が設定されている。又、
室温決定手段７には、室温を検出するためのサーミスタ
からなる室温センサ８、及び室温決定手段７の出力によ
って制御されるインバータよりなる圧縮機制御手段９が
接続されている。圧縮機制御手段９は、圧縮機１０の能
力制御を行い、室内機２に内蔵された熱交換器１１での
熱交換量を調節し室温の調節を行う。前述の室温決定手
段７、室温センサ８及び圧縮機制御手段９が室温調節手
段を構成している。

【００１２】次に、上記実施例の空気調和装置の動作に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００１３】まず、赤外線センサ１により室内及びその
室内に在室する人体の表面からの赤外線を検出し、その
赤外線の温度情報をマイクロコンピュータ３に送る。

【００１４】次に、マイクロコンピュータ３では以下の
処理が行われる。まず、赤外線センサ１の温度情報に基
づいて、表面温度検出手段４により室内各位値の表面温
度が検出され、続いて、在室位置検出手段５により、各
位置の表面温度に基づいて在室者の在室位置が検出さ
れ、更に、活動量検出手段６で、検出された在室者の位
置に基づいて、在室者の移動量すなわち活動量が検出さ
れる。次に、室温決定手段７によって、この在室者の動
作状況に基づいて、活動量が静止していると見なせる程
度の所定量以下の場合は、検出された人体の表面温度に
応じて、又、活動量が所定量を越える場合は、活動量に
応じて、室温を何℃上下させるか判断して設定室温を決
定し、一方、現在の室温を室温センサ８で計測して、そ
の設定室温と現在の室温の偏差を室温調節手段９へ出力
する。室温調節手段９は、その偏差に応じて圧縮機１０
の駆動周波数をインバータで制御し、熱交換器１１での
熱交換量を調節して、在室者にとって快適な室温を保持
する。

【００１５】次に、本発明の空気調和装置の制御方法
を、図１及び図２の室温制御を示すフローチャートを用
いて説明する。

【００１６】まず、赤外線センサ１で特定時間間隔、例
えば３０秒毎に室内表面温度を計測する（ステップＳ
１）。そして周囲より温度が高いもののうち、全く静止
しているものを除外すること等から人体を判別し、室内
での在室位置を測定する（ステップＳ２）。

【００１７】次に、その測定された在室位置と前回の測
定時の在室位置とを比較し、人体が動作（移動）してい
るかどうかを判断し（ステップＳ３）、動作していれば
移動量により活動量を測定し（ステップＳ４）、動作し
ていないときは人体表面温度が上昇しているかどうかを
判断する（ステップＳ５）。

【００１８】活動量が測定された後、あるいは人体表面
温度が上昇していれば、現在の室温が設定温の下限かど
うかを判定し（ステップＳ６）、下限でなければ、動作
しているときは活動量、動作していないときは人体表面
温上昇の度合いに応じて室温を下げ（ステップＳ９）、
下限に達していれば室温はそのままにする（ステップＳ
１０）。これは室温設定の限界値を設けておくことによ
り極端な室温設定値になることを防ぐためである。

【００１９】（ステップＳ５）の処理で、人体表面温が
上昇していないときは、さらに人体表面温度が下降して
いるかどうかを判断し（ステップＳ７）、下降していな
い即ち一定の時は室温をそのままにする（ステップＳ１
０）。一方、（ステップＳ７）の処理で、人体表面温度
が下降していれば、設定温が上限かどうかを判断し（ス
テップＳ８）、上限であれば室温をそのままとし（ステ
ップＳ１０）、上限に達していないときは、人体表面温
下降の度合に応じて室温を上げる（ステップＳ１１）。

【００２０】以上のように、本発明の空気調和装置及び
制御方法によれば、在室者が動作しているときはその活
動量により、動作していないときは表面温度の変化によ
り室温を制御するので、信頼性の高い快適な室内環境が
実現できる。

【００２１】なお、上記実施例では、室温の調節を人体
が動作しているかいないかの判断により活動量を用いる
か人体表面温度を用いるかを決定したが、動作している
かどうかの判断基準は、検出される人体表面温度が適切
に室温調節できる許容範囲内におけるような移動量を判
断基準とすればよい。

【００２２】また、上記実施例では、各処理手段をマイ
クロコンピュータを用いて、ソフトウェア的に構成した
が、これに限らず、同様の機能を有するハードウェアに
より構成してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、人体を含む室内の表面温度を検出する表面温度
検出手段と、その検出された表面温度に基づき、人体を
判別し人体の在室位置を検出する在室位置検出手段と、
その検出された在室位置に基づき人体の活動量を検出す
る活動量検出手段と、その検出された活動量が所定量以
下の場合は、検出された人体の表面温度に基づいて室温
を調節し、活動量が前記所定量より大きい場合は、活動
量に基づいて室温を調節する室温調節手段とを備えてい
るので、在室者の移動の有無にかかわらず、室温を適切
に調節でき、常に快適な室内環境が保持できるという長
所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の空気調和装置の機能
を示すブロック図である。

【図２】同実施例の空気調和装置における動作を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ 赤外線センサ ２ 室内機 ３ マイクロコンピュータ ４ 表面温度検出手段 ５ 在室位置検出手段 ６ 活動量検出手段 ７ 室温決定手段 ８ 室温センサ ９ 圧縮機制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人体を含む室内の表面温度を検出する表
   面温度検出手段と、その検出された表面温度に基づき、
   前記人体を判別し人体の在室位置を検出する在室位置検
   出手段と、その検出された在室位置に基づき前記人体の
   活動量を検出する活動量検出手段と、その検出された活
   動量が所定量以下の場合は、前記検出された人体の表面
   温度に基づいて室温を調節し、前記活動量が前記所定量
   より大きい場合は、前記活動量に基づいて室温を調節す
   る室温調節手段とを備えたことを特徴とする空気調和装
   置。
2. 【請求項２】 所定の時間間隔で、人体を含む室内の表
   面温度を測定する表面温度計測工程と、その表面温度計
   測工程により測定された表面温度に基づき、人体を判別
   し人体の在室位置を測定する在室位置計測工程と、その
   在室位置計測工程により計測された在室位置と過去の計
   測時の在室位置を比較し動作しているか実質上静止して
   いるかを判断する比較判断工程と、その比較判断工程に
   よる判断の結果、活動時は活動量を測定し、その活動量
   に基づいて室温を調節し、静止時は人体の表面温度に基
   づいて室温を調節する室温調節工程とを備えたことを特
   徴とする空気調和装置の制御方法。