図面 (/)

技術 空気調和機

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 井上茂之
出願日 2010年8月4日 (10年3ヶ月経過) 出願番号 2011-525786
公開日 2013年1月10日 (7年10ヶ月経過) 公開番号 WO2011-016225
状態 特許登録済
技術分野 空調制御装置 空調制御装置2 空調制御装置1
主要キーワード 制御対象温度 放射温度センサ 設定温度制御 発熱箇所 制御指標 冷え込み 設定温度範囲 温度補正値
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年1月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題・解決手段

室内空間全体可視画像撮像する撮像手段1からの画像情報を表示する表示手段3と、ユーザの指定する前記可視画像上の点又は領域を前記座標系重点座標情報として指定する領域指定手段5とを備え、ユーザが指定した重点座標情報に基づき、重点送風方向を決定するとともに当該部分が所定の温度になるように能力制御する構成としてあり、ユーザに空調の対象となる室内の映像提示し、前記室内の所望の領域を指定させることにより、所望の領域について重点的な空気調和が可能になり、消費電力を抑えながら快適な空調環境を実現することができる。

概要

背景

室内の熱画像可視画像から得られる情報をその室内における空気調和制御指標とする空気調和機に関する従来の技術としては、赤外線センサーを用いて人の位置検出を行い空調制御を行うものがあった(例えば、特許文献1参照)。

上記従来の技術は、室内を複数の領域に分けて、それら各領域毎の赤外線を検知する赤外線センサーを設け、各領域の人の検出と、床面に対応する領域の温度を検出する。そして、これら人が検出された位置と、人付近の床面の温度、および室温の関係から、通常時は室温を設定温度に達するような設定温度制御を行い、風向は人の位置検出結果に基づき変更する。また、室温が設定温度範囲に入る場合で、かつ床面温度と室温の差が大きい場合は、床方向の吹き出しを行い床面を暖める。このことにより、人の位置する領域に対応する制御と、温度は設定温度に達しているが、人の足元付近の冷え込みがある場合の不快感を減らす制御が行われる。

概要

室内空間全体の可視画像を撮像する撮像手段1からの画像情報を表示する表示手段3と、ユーザの指定する前記可視画像上の点又は領域を前記座標系重点座標情報として指定する領域指定手段5とを備え、ユーザが指定した重点座標情報に基づき、重点送風方向を決定するとともに当該部分が所定の温度になるように能力制御する構成としてあり、ユーザに空調の対象となる室内の映像提示し、前記室内の所望の領域を指定させることにより、所望の領域について重点的な空気調和が可能になり、消費電力を抑えながら快適な空調環境を実現することができる。

目的

本発明は、所望の領域について正確に位置と温度を測定することにより、所望の領域について重点的な空気調和を可能とし、消費電力を抑えながら快適な空調環境を実現する空気調和機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
4件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

空気調和機能力を制御することで空気調和を行う空気調和機であって、空気調和の対象となりうる室内空間可視画像撮像する撮像手段と、前記可視画像を表示する表示手段と、を設け、ユーザの指定する、前記可視画像上の点又は領域を重点座標として、前記重点座標の情報に基づいて前記空気調和機の能力を制御することを特徴とする空気調和機。

請求項2

前記重点座標の情報に基づいて重点送風方向を決定することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。

請求項3

前記室内空間に含まれる領域の温度を検知する温度検知手段を設け、前記温度検知手段によって前記重点座標における温度である重点温度を検知するとともに、前記重点温度が所望の温度になるよう前記空気調和機の能力を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和機。

請求項4

前記温度検知手段は、少なくとも1素子放射温度センサからなる放射温度検知部と、少なくとも自由度が1の関節を有し前記放射温度検知部を支持する支持部と、前記座標に基づき前記支持部の関節角を調節する支持制御部からなることを特徴とする請求項3に記載の空気調和機。

請求項5

前記温度検知手段は、赤外線センサにより構成されることを特徴とする請求項3又は4に記載の空気調和機。

請求項6

前記撮像手段及び前記温度検知手段の受光部が近接していることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の空気調和機。

請求項7

前記撮像手段及び前記温度検知手段の受光部は、ハーフミラーを介してそれぞれ受光することを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の空気調和機。

請求項8

吹き出し口から吹き出される気流の温度若しくは室内熱交換器の温度と、予め設定された前記室内空間に含まれる領域ごとの温度補正値とに基づいて、前記重点座標における温度である重点温度を推定し、前記重点温度が所望の温度になるよう前記空気調和機の能力を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和機。

請求項9

前記表示手段は前記可視画像上に、前記重点座標、前記重点温度、前記重点送風方向、ユーザの指定する温度のうち少なくとも一つを表示することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の空気調和機。

請求項10

前記重点温度とユーザの指定する温度とを、前記可視画像上に交互に、若しくは並列に表示することを特徴とする請求項9に記載の空気調和機。

請求項11

前記表示手段が室内機リモコンであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の空気調和機。

請求項12

前記可視画像を所定の平面座標系展開した空間情報として記憶する空間情報記憶手段と、ユーザの指定する前記可視画像上の点又は領域を前記座標系の重点座標情報として指定する領域指定手段と、前記領域と前記座標系との対応付けを行い、前記温度に前記座標系の座標情報を付与して温度情報を生成する温度情報生成手段と、前記重点座標情報に基づき、前記温度情報から重点温度情報を選択する温度情報選択手段と、前記温度情報と前記重点温度情報を記憶する温度情報記憶手段と、前記重点座標情報に基づき、重点送風方向を決定する風向制御手段と、前記重点温度情報が所定の温度になるように空気調和機の能力を制御する能力制御手段と、を備えることを特徴とする請求項3に記載の空気調和機。

技術分野

0001

本発明は、空気調和の対象となる室内の熱画像可視画像から得られる情報を制御指標とする空気調和機に関するものである。

背景技術

0002

室内の熱画像や可視画像から得られる情報をその室内における空気調和の制御指標とする空気調和機に関する従来の技術としては、赤外線センサーを用いて人の位置検出を行い空調制御を行うものがあった(例えば、特許文献1参照)。

0003

上記従来の技術は、室内を複数の領域に分けて、それら各領域毎の赤外線を検知する赤外線センサーを設け、各領域の人の検出と、床面に対応する領域の温度を検出する。そして、これら人が検出された位置と、人付近の床面の温度、および室温の関係から、通常時は室温を設定温度に達するような設定温度制御を行い、風向は人の位置検出結果に基づき変更する。また、室温が設定温度範囲に入る場合で、かつ床面温度と室温の差が大きい場合は、床方向の吹き出しを行い床面を暖める。このことにより、人の位置する領域に対応する制御と、温度は設定温度に達しているが、人の足元付近の冷え込みがある場合の不快感を減らす制御が行われる。

先行技術

0004

特開平2−143047号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来の技術に示した空気調和機の制御装置は、室内の床や壁面に対する個々人の位置や室内温熱環境に関する正確な情報を検出することは困難であった。更に、電気製品日射を受けた壁面や床面などの静止発熱箇所があった場合に、人のいる場所、人体表面温度との識別が困難であった。

0006

このような個人室内環境情報を正確に検出するためには、室内の一人の人間が複数個以上の画素かたまりとして検出される程度の解像度画素数を有する熱画像が必要とされ、高価なため中々実用化できず、その結果として重点的に空調を行う部分が比較的広いものとなって、その分空調能力が大き目なものとなるとともに比較的大雑把な空調制御となるという課題があった。

0007

そこで、本発明は、所望の領域について正確に位置と温度を測定することにより、所望の領域について重点的な空気調和を可能とし、消費電力を抑えながら快適な空調環境を実現する空気調和機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するために、本発明に係る空気調和機は、空気調和機の能力を制御することで空気調和を行う空気調和機であって、空気調和の対象となりうる室内空間の可視画像を撮像する撮像手段と、可視画像を表示する表示手段と、を設け、ユーザの指定する、可視画像上の点又は領域を重点座標として、重点座標の情報に基づいて空気調和機の能力を制御するものである。

0009

これにより、ユーザが所望する領域について正確に位置を測定でき、効率的で快適な空気調和の実現が可能となる。

発明の効果

0010

本発明によれば、ユーザに空調の対象となる室内の映像提示し、前記室内の所望の領域を指定させることにより、所望の領域について重点的な空気調和が可能になり、消費電力を抑えながら快適な空調環境を実現できる。

図面の簡単な説明

0011

図1は本発明の実施の形態1に係る空気調和機のブロック図
図2は同実施の形態1に係る表示手段に表示された画面構成を示す図
図3は本発明の実施の形態2に係る空気調和機のブロック図
図4は本発明の実施の形態2に係る表示手段に表示された画面構成を示す図
図5は本発明の実施の形態2に係る表示手段に表示された画面構成の他の例を示す図
図6は本発明の実施の形態2に係る表示手段に表示された画面構成の他の例を示す図
図7は本発明の実施の形態2に係る表示手段に表示された画面構成の他の例を示す図
図8は撮像手段及び温度検知手段の構成を示す図

実施例

0012

本発明の空気調和機は、空気調和機の能力を制御することで空気調和を行う空気調和機であって、空気調和の対象となりうる室内空間の可視画像を撮像する撮像手段と、可視画像を表示する表示手段と、を設け、ユーザの指定する、可視画像上の点又は領域を重点座標として、重点座標の情報に基づいて空気調和機の能力を制御するとしたものである。

0013

これにより、ユーザが所望する領域について正確に位置を測定でき、効率的で快適な空気調和の実現が可能となる。

0014

また、好ましくは、重点座標の情報に基づいて重点送風方向を決定するものであり、快適な気流制御を行うことができる。

0015

また、好ましくは、室内空間に含まれる領域の温度を検知する温度検知手段を設け、温度検知手段によって重点座標における温度である重点温度を検知するとともに、重点温度が所望の温度になるよう空気調和機の能力を制御するとしたものである。これによって、ユーザが所望する領域について、位置と温度を測定でき、効率的で快適な空気調和が実現できる。

0016

また、好ましくは、温度検知手段は、少なくとも1素子放射温度センサからなる放射温度検知部と、少なくとも自由度が1の関節を有し放射温度検知部を支持する支持部と、座標に基づき支持部の関節角を調節する支持制御部とで構成するものである。これによって、ユーザの所望する空調領域温度情報を少なくとも1素子の放射温度センサで得ることができる。

0017

また、温度検知手段を赤外線センサにより構成した場合には、センサを安価に構成することができる。

0018

また、好ましくは、撮像手段及び温度検知手段の受光部を近接させて設ける。これによって撮像手段と温度検知手段との光軸のずれを防ぐことができる。

0019

また、撮像手段及び温度検知手段の受光部は、ハーフミラーを介してそれぞれ受光するように構成することで、撮像手段と温度検知手段との光軸のずれを防ぐことができる。

0020

また、吹き出し口から吹き出される気流の温度若しくは室内熱交換器の温度と、予め設定された室内空間に含まれる領域ごとの温度補正値とに基づいて、重点座標における温度である重点温度を推定し、重点温度が所望の温度になるよう温度制御手段を制御した場合には、既存の温度検知手段を用いて、重点座標における温度情報を得ることができるので、安価に構成することができる。

0021

また、表示手段は可視画像上に、重点座標、重点温度、重点送風方向、ユーザの指定する温度のうち少なくとも一つを表示した場合には、ユーザが所望した空調領域の位置、温度情報、空気調和機によって制御された風向を確認することが可能となる。

0022

また、重点温度とユーザの指定する温度とを、可視画像上に交互に、若しくは並列に表示した場合には、表示手段の画面が小さい場合であっても、ユーザにとって見やすいものとなる。

0023

また、表示手段を室内機リモコンに設けた場合には、新たな表示手段が不要となる。

0024

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態において、本発明について図面を用いて説明するが、この実施の形態によって限定されるものではない。

0025

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機のブロック図である。この空気調和機は、空気調和の対象となりうる空間の内、ユーザが所望する必要な領域を対象として重点的に空気調和を行うようになっており、撮像手段1と空間情報記憶手段2と表示手段3と温度検知手段4と領域指定手段5と温度情報生成手段6と温度情報選択手段7と風向制御手段8と温度情報記憶手段9と能力制御手段10とを備える。

0026

撮像手段1は、空気調和機の本体前面に設置され、空気調和機からの送風が直達しうる室内の領域を画角に納める光学系を備え、可視画像を撮像するCCDカメラで構成してある。空間情報記憶手段2は空気調和機本体に納められたメモリであり、撮像手段1によって得られた可視画像を480ドット×640ドットのマトリクス状座標空間を有する画像データとして記憶する。表示手段3は、空気調和機のリモコンに設置された液晶および前記画像データの入力インタフェイスを供えた信号入力回路を有し、前記画像データを空間情報記憶手段2から読み出し、表示することができる。

0027

領域指定手段5は、前記液晶画面上に設置され、前記画像データと同じ座標系を有する透明のタッチパネルとその信号出力回路からなり、前記表示手段に表示された室内の可視画像に対して、ユーザが所望する領域を指で触れて指し示すことによって、前記所望する領域を画像データの座標系で出力することができる。温度検知手段4は、画素数が16の焦電薄膜を有するチョッパ型赤外線センサであり、空気調和の対象である前記画像データの全域を16の検知領域に分割して、それぞれの領域の放射温度を検知することができる。なお、この赤外線センサは壁や床、人や物の放射温度の検知が可能である。

0028

温度情報生成手段6は、温度検知手段4で検知した16領域と前記画像データの座標系との対応付けを行い、放射温度を検知した16領域を前記座標系の座標として表し、それぞれの領域における温度データに属性値として付加したメタデータを温度情報として生成する。温度情報記憶手段9はリモコンに設置されたメモリであり、前記温度情報を記憶する。温度情報選択手段7は、リモコンに内蔵されたプログラムであり、前記領域指定手段5で指定された重点座標情報と、前記温度情報を入力し、前記温度情報の中から、前記重点座標情報を検知領域に含む温度情報を重点温度情報として出力する。能力制御手段10は前記重点温度情報を制御目標として空気調和機の能力制御を行う。風向制御手段8は、領域指定手段5から重点座標情報を読み取り送風経路に前記重点座標が含まれるように空気調和機の風向変更板の角度を制御する。

0029

図2は、リモコン11に設置された表示手段12に、撮像手段1により得られた室内画像13が表示された状態を示す模式図であり、図2のごとくユーザは前記室内画像13を見ながら、所望の領域を指定することができる。

0030

上記構成において、この空気調和機は運転を開始すると、撮像手段1が空気調和の対象となりうる室内空間全体の可視画像を撮像し、空間情報記憶手段2が前記可視画像を所定の平面座標系展開した空間情報として記憶する。前記空間情報記憶手段2に記憶された画像情報は表示手段3に表示され、ユーザが表示手段3に触れることにより領域指定手段5が前記可視画像上の点又は領域を前記座標系の重点座標情報として指定する。

0031

一方、前記室内空間の温度は16領域に分けて温度検知手段4で検知され、温度情報生成手段6が前記領域と前記座標系との対応付けを行い、前記温度に前記座標系の座標情報を付与して温度情報を生成するとともに、温度情報記憶手段9が前記温度情報と前記重点温度情報を記憶する。

0032

そして、温度情報選択手段7が前記重点座標情報と前記温度情報に基づき、前記温度情報の中から前記重点座標情報を検知領域に含む温度情報を重点温度情報(制御対象温度)として出力し、この重点温度情報が所定の温度になるように能力制御手段10が能力を制御するとともに、前記風向制御手段8が前記重点温度情報(制御対象温度)とした領域(ユーザーが指定した重点座標)に風を向け、この部分の温度が予め設定されている目標温度となるように重点的に制御する。このとき、室内機及び室外機に設けられたファン回転数や、圧縮機回転数膨張弁開度などを調整することで、吹き出し口の気流の温度や風量、風向、熱交換器温度などを制御する。そして、このように空気調和機の能力を制御するとともに、風向を制御することで、重点座標が目標温度となるようにする。

0033

このようにこの空気調和機はユーザが画像を見て指定した領域に風を向けるのできわめて精度よく局所空調ができ、しかもその際の空調は重点温度情報(制御対象温度)と目標温度との差に応じた能力で制御する、例えば重点温度情報(制御対象温度)が目標温度に近ければ比較的低い能力で空調を行うことになるから、消費電力を抑えながらのきめ細かい省エネ運転が可能となる。

0034

なお、赤外線センサなどの温度検知手段4を設ける代わりに、吹き出し口から吹き出される気流の温度若しくは室内熱交換器の温度と、予め設定された室内空間に含まれる領域ごとの温度補正値とに基づいて、重点座標における温度である重点温度を推定することも可能である。この場合も、推定した重点温度が所望の温度になるよう空気調和機の能力を制御することができる。すなわち、既存の温度検知手段を用いて重点座標における温度情報を得て空調制御ができるので、安価に構成することができる。

0035

(実施の形態2)
図3は、実施の形態2にかかる空気調和機のブロック図である。主要な構成要素とその作用は実施の形態1と同様であるので説明を省く。この実施の形態2の表示手段3における画像構成部21はプログラムであり、空間情報記憶手段2から撮像手段1で撮像された画像データと、風向制御手段8で設定された風向変更板の角度と、領域指定手段5から出力された重点座標情報と、温度情報選択手段7で選択された温度情報を入力し、前記画像データ上に前記角度、前記重点座標情報、温度情報を重ねた画像データを生成し、表示手段3に表示させる。

0036

また温度検知手段4は、画素数が1視野角3度の望遠光学系を有する焦電センサからなる放射温度検知部22と、空気調和機の室内機に対し左右方向および上下方向に自由度を有する支持部23と、支持部23のヒンジ回転角を制御する支持制御部24からなる。支持制御部24は領域指定手段5から重点座標情報を入力し、その座標情報から回転角を演算し、ユーザが所望する領域に放射温度検知部22を回転させ、前記領域の温度情報を検知することによりリアルタイムで重点温度情報を生成することが可能となる。支持制御部24は、領域指定手段5から重点座標情報を入力しない場合は順次空調領域の温度データを収集し、温度情報生成手段6、温度情報記憶手段9は実施の形態1と同様の動作をする。

0037

図4は、リモコン11に設置された表示手段12に、撮像手段1により得られた室内画像13が表示され、さらに前記室内画像13の上にユーザの所望する領域14として重点座標情報の表示、重点温度情報の検知温度の表示15が表示された状態を示す模式図である。図5は本実施の形態において画像構成部21が風向制御手段8より読み込んだ風向変更板の角度に基づき、送風の通過領域を演算し、撮像手段1により得られた室内画像13の上に合成した画像の表示を示す。

0038

また、図6には表示手段12に、重点温度情報の温度表示及びユーザの指定する設定温度を併記した例を示している。図6のように現在の温度である検知温度の表示15と設定温度46を対比可能に表示させると、室内空間の空調情報一目で分かりやすい。また、ユーザが当該情報をもとに室温を設定することで、より快適な室内空間を作り出すことが可能となる。

0039

なお、重点温度と設定温度とを交互に表示手段12に表示させるようにしてもよい。この場合は、表示手段12の画面が小さい場合であっても、ユーザにとって見やすいものとなる。

0040

また、ユーザが温度を設定する場合には、図7に示すように、設定温度用のアナログスケール43と、設定用温度表示45を画面に表示させると、ユーザが簡単に温度を設定できる。

0041

以上の画面構成によりユーザは所望の空調領域、および所望の空調領域の正確な温度を確認でき、本実施の形態にかかる空気調和機によれば、所望の領域について重点的な空気調和が可能になり、消費電力を抑えながら快適な空調環境を実現できる。

0042

なお、表示手段12は、リモコンに設けた場合に限定されるものではなく、持ち運び可能な他の端末であってもいいし、テレビパソコンモニター等であっても良い。

0043

(実施の形態3)
撮像手段及び温度検知手段の具体的な構成について、説明する。
上記実施の形態1、2で説明した撮像手段1及び温度検知手段4は、その受光部が互いに近接していることが好ましい。

0044

図8に、撮像手段1及び温度検知手段4の構成の一例を示す。図8に示すように、撮像手段1を構成するCCDカメラと、温度検知手段4を構成する赤外線センサの受光部は、レンズ25及び光軸に対して45度の角度で配置されるハーフミラー26を介して、同じ光軸で受光するように構成されている。

0045

このように構成することで、実際の可視画像上でユーザの指定する重点座標と、放射温度検知部により検知される温度情報との座標とのずれ防ぐことができる。また、同じ光軸を確保しながらも、撮像手段1を固定して温度検知手段4を駆動することが可能となる。

0046

なお、室内空間全体を撮像するためには、レンズ25は広角であるものが望ましい。

0047

また、図8ではハーフミラー26で透過したものを撮像手段1に導き、ハーフミラー26で反射させたものを温度検知手段4に導く構成としているが、その逆であっても良い。

0048

なお、撮像手段については、空気調和機の室内機が壁掛けタイプである場合には、室内機の下部、床置きタイプの場合には、室内機の上部に設置することによって、部屋全体を撮像することができる。

0049

なお、撮像手段については、ユーザが表示手段を操作した場合や操作をしている間にのみ撮像するとした場合には、消費電力を抑えることが可能となる。

0050

本発明は、空気調和の対象となる室内の熱画像や可視画像から得られる情報を制御指標とする空気調和機に利用可能である。

0051

1撮像手段
2空間情報記憶手段
3 表示手段
4温度検知手段
5領域指定手段
6温度情報生成手段
7 温度情報選択手段
8風向制御手段
9 温度情報記憶手段
10能力制御手段
11リモコン
12 表示手段
13室内画像
14 ユーザの所望する領域
15検知温度の表示
16送風通過領域
21画像構成部
22放射温度検知部
23 支持部
24 支持制御部
25レンズ
26ハーフミラー
43アナログスケール
45設定用温度表示
46 設定温度

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ