JP6859716B2

JP6859716B2 - 送風装置

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Publication number: JP6859716B2
Application number: JP2017007696A
Authority: JP
Inventors: 古橋　拓也; 拓也古橋; 奈穗白川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2037-01-19
Also published as: JP2018115623A

Description

この発明は、送風装置に関するものである。

送風装置においては、本体と、この本体に設けられたモータ部と、このモータによって回転する羽根部と、複数の風量の異なる風量ノッチを設定する切替スイッチと、本体外の周辺温度を測定する温度測定手段と、モータ部の回転数を制御する制御手段と、を備えた扇風機が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の扇風機においては、制御手段は、切替スイッチで選択した風量ノッチで第１の所定時間運転後、温度測定手段が測定した温度が、温度測定手段が第１の所定時間前に測定した温度以下の場合には、運転中の風量ノッチを一段階下げ、温度測定手段が測定した温度が、温度測定手段が第１の所定時間前に測定した温度より大きい場合には、運転中の風量ノッチを継続し、これらの制御を繰り返すように構成されている。

特開２０１５−０８６８６５号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような送風装置においては、扇風機の周辺の空気の温度が下がった場合に風量を小さくする。このため、扇風機を使用している対象者の皮膚温度が低下しなくても、周囲の気温が低下しただけで風量が小さくなり、対象者の状態又は活動に即した送風制御を行うことができない。また、仮に特許文献１に記載された扇風機の温度測定手段を人の状態を検出可能なものとしたとしても、温度測定手段が扇風機の台座部に設けられているため、扇風機から離れた人を検出することができない。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、送風装置から離れた人の状態又は活動を、送風装置の風向にかかわらず常時検知でき、対象者の状態又は活動の変化に応じたきめ細かい送風制御を行うことが可能である送風装置を得ることにある。

この発明に係る送風装置は、設置面上に置かれる台座部と、送風面から風を送る送風手段を有し、前記台座部に対する相対的な水平方向の向きを変更可能に設けられた送風部と、前記送風部に設けられ、予め設定された検知範囲内の対象者の状態及び活動の一方又は両方を検知可能な検知手段と、前記台座部に対する前記送風部の向きを変化させることで、前記送風手段の送風方向を変更する風向変更手段と、前記検知手段の前記検知範囲内に対象者が入るように前記送風部に対する前記検知手段の向きを変化させる検知向き変更手段と、を備え、前記検知手段は、対象者の表面温度を検出可能な赤外線センサを備え、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が予め設定された基準温度以上の場合に、前記送風手段は、予め設定された第１の風量で送風し、かつ、前記風向変更手段は、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部を含む全体に前記送風手段からの風が当たるように前記送風部の向きを変化させ、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が前記基準温度未満の場合に、前記送風手段は、前記第１の風量より小さく予め設定された第２の風量で送風し、かつ、前記風向変更手段は、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部以外の箇所に前記送風手段からの風が当たるように前記送風部の向きを変化させる。
あるいは、この発明に係る送風装置は、設置面上に置かれる台座部と、送風面から風を送る送風手段を有し、前記台座部に対する相対的な水平方向の向きを変更可能に設けられた送風部と、前記送風部に設けられ、予め設定された検知範囲内の対象者の状態及び活動の一方又は両方を検知可能な検知手段と、前記台座部に対する前記送風部の向きを変化させることで、前記送風手段の送風方向を変更する風向変更手段と、前記検知手段の前記検知範囲内に対象者が入るように前記送風部に対する前記検知手段の向きを変化させる検知向き変更手段と、を備え、前記検知手段は、対象者の表面温度を検出可能な赤外線センサを備え、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が予め設定された基準温度以上の場合に、前記送風手段は、予め設定された第１の風量と前記第１の風量より小さく予め設定された第２の風量とで交互に送風し、かつ、前記風向変更手段は、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部に前記送風手段からの風が当たるように前記送風部の向きを変化させ、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が前記基準温度未満の場合に、前記送風手段は、前記第１の風量より小さく予め設定された第３の風量で送風し、かつ、前記風向変更手段は、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部以外の箇所に前記送風手段からの風が当たるように前記送風部の向きを変化させる。

この発明に係る送風装置においては、送風装置から離れた人の状態又は活動を、送風装置の風向にかかわらず常時検知でき、対象者の状態又は活動の変化に応じたきめ細かい送風制御を行うことが可能であるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る扇風機の正面斜視図である。この発明の実施の形態１に係る扇風機が備える睡眠センサの上下方向の検知範囲を説明する図である。この発明の実施の形態１に係る扇風機の制御系統の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係る扇風機の寝室での動作の一例を説明する図である。この発明の実施の形態１に係る扇風機の動作の流れを示すフロー図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図５は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は扇風機の正面斜視図、図２は扇風機が備える睡眠センサの上下方向の検知範囲を説明する図、図３は扇風機の制御系統の構成を示すブロック図、図４は扇風機の寝室での動作の一例を説明する図、図５は扇風機の動作の流れを示すフロー図である。

この実施の形態１においては、送風装置として図１に示す扇風機１を例として説明する。ここで例として挙げる扇風機１は、いわゆるリビング扇と呼ばれるものである。ただし、この発明に係る送風装置はリビング扇に限られない。他に例えばいわゆるタワー型の送風機等であってもよい。以下の説明においては、図１に示す扇風機１の設置状態に基づいて、上下、左右、前後の各向きを特定する。

図１に示すように、扇風機１は、台座部２、支持部３及び送風部１０を備えている。台座部２は、設置面上に置かれる部分である。設置面は、扇風機１が設置される面で、例えば床面等である。台座部２は、ここでは例えば円盤状を呈する。台座部２は、台座部２の上に設けられる支持部３及び送風部１０を安定して自立させることができるように、前後及び左右方向について十分な大きさを有する。台座部２の上面には、支持部３が固定されている。支持部３は、上下に細長い柱状の部材である。

支持部３の上端部には、送風部１０が取り付けられている。送風部１０は、送風ファン１１、ガード部１２及びモータカバー部１３を備えている。送風ファン１１は、ここでは例えばプロペラ状の軸流ファンである。ガード部１２は、送風ファン１１の外側を覆うようにして設けられている。逆に言えば、送風ファン１１は、ガード部１２の内側に収められるようにして設けられている。

ガード部１２は、送風ファン１１の外形に合わせて、正面視で円形状を呈する。ガード部１２は、例えば、それぞれが円形椀状の前ガードと後ガードとを組み合わせることで構成されている。ガード部１２は、例えば、棒状の金属部材が中心部から放射状に複数配置されて構成されている。また、他に例えば、ガード部１２は、菱形格子状に形成された金属部材を備えるようにしてもよい。

モータカバー部１３には、ファンモータ１４が内蔵されている。図１では、このファンモータ１４の図示を省略している。ファンモータ１４の駆動軸には、送風ファン１１が固定されている。ファンモータ１４の駆動軸が回転することで送風ファン１１が回転し、ガード部１２の前面側から風が送られる。

したがって、ガード部１２の前面側は、送風面１５を形成している。そして、送風ファン１１及びファンモータ１４は、送風面１５から風を送る送風手段を構成している。送風部は、このようにして構成された送風手段を備えている。

送風部１０は、支持部３に対して相対的に左右方向にその向きを変更できるように設けられている。ここでは、左右方向は、水平方向と言い換えることができる。また、支持部３は、台座部２に固定されている。したがって、送風部１０は、台座部２に対する相対的な水平方向の向きを変更可能に設けられている。

例えば送風部１０と支持部３との連結部分には、首振り用モータ１６が取り付けられている。図１では、この首振り用モータ１６の図示を省略している。首振り用モータ１６は、送風部１０の支持部３に相対的な向きを左右方向に変更するためのものである。具体的には、首振り用モータ１６は、支持部３に対して送風部１０を左右方向に往復回転させる。

前述したように、送風部１０の送風手段は、送風部１０の前面に形成された送風面１５から風を送るものである。このため、首振り用モータ１６で支持部３に対する送風部１０の向きを変化させると、送風面１５の向きが変化して、送風手段の送風方向が変化する。すなわち、首振り用モータ１６は、台座部２に対する送風部１０の向きを変化させることで送風手段の送風方向を変更する風向変更手段を構成している。

なお、ファンモータ１４で首振り用モータ１６を兼用することで、風向変更手段を構成するようにしてもよい。すなわち、ファンモータ１４の駆動軸の回転を、例えばウォームギヤ等を用いて支持部３に対する送風部１０の往復回転運動に変換することで、台座部２に対する送風部１０の向きを変化させるようにしてもよい。

台座部２の上面における支持部３よりも前側には、操作部４及び表示部５が設けられている。操作部４は、使用者が扇風機１の運転操作を行うためのものである。使用者が操作部４を操作することにより、例えば、扇風機１の運転のオン／オフ、運転時における風量の設定、タイマーの設定、首振りの有無の設定、運転モードの設定等を行うことができる。

表示部５は、扇風機１の運転状態等を使用者に知らせるためのものである。表示部５は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、液晶ディスプレイ等を備えている。表示部５は、ＬＥＤの発光状態、液晶ディスプレイの表示内容を変化させることにより、扇風機１の運転状態、風量、タイマーの残り時間、運転モード等を使用者に知らせることができる。なお、扇風機１は、操作部４及び表示部５を有するリモートコントローラ（リモコン）を備えるようにしてもよい。

送風部１０には、睡眠センサ２０が設けられている。ここでは、睡眠センサ２０は、ガード部１２の上端部に取り付けられている。したがって、睡眠センサ２０は、送風面１５の上端部よりも上方に配置される。睡眠センサ２０は、予め設定された検知範囲内の対象者の状態及び活動の一方又は両方を検知可能な検知手段である。睡眠センサ２０は、赤外線センサ２１及びセンサ用モータ２２を備えている。図１では、赤外線センサ２１及びセンサ用モータ２２の図示を省略している。

次に、図２を参照しながら、睡眠センサ２０が備える赤外線センサ２１の構成の一例を説明する。睡眠センサ２０は、例えば、上下方向に並べた複数の赤外線センサ２１を備えている。ここでは、睡眠センサ２０は例えば８個の赤外線センサ２１を備えているとする。これら８個の赤外線センサ２１のそれぞれは、赤外線の受光及び温度の検出を個別に実行可能な検出素子である。これらの赤外線センサ２１は、例えば、図３に示すように、円筒状の金属缶の内部に上下方向に直線状に並んで配置されている。これにより、睡眠センサ２０は、検知範囲内の温度を互いに高さが異なる８個のエリアに区分して検出する機能を備えている。

これら８個の赤外線センサ２１のそれぞれの検出範囲は、図２に示すように、互いに大きさが等しい四角形状のエリアとして設定されている。また、１個の赤外線センサ２１の配光視野角は、例えば上下方向における縦配光視野角が７°に設定され、左右方向の横配光視野角が８°に設定されている。

それぞれの赤外線センサ２１の配光視野角を合わせた睡眠センサ２０全体の配光視野角２３は、上下方向に細長いエリアとして設定されている。なお、それぞれの赤外線センサ２１の配光視野角は、同じ形状、同じ大きさでなくともよい。また、縦配光視野角及び横配光視野角の具体的な値についても、前述した例示に限定されるものではない。さらに、赤外線センサ２１の個数は８個に限定されるものではなく、睡眠センサ２０は、７個以下または９個以上となる任意の個数の赤外線センサ２１を備えるようにしてもよい。

そして、睡眠センサ２０は、センサ用モータ２２により上下に並んだ複数の赤外線センサ２１を、予め設定された角度範囲内において左右に向きを変えることができる。センサ用モータ２２は、例えばステッピングモータである。このようにすることで、上下に並んだ複数の赤外線センサ２１のそれぞれを左右方向に走査させて、扇風機１前方の予め設定された検知範囲内について表面温度を検出することができる。

睡眠センサ２０は、このような構成により、検知範囲内を走査して当該範囲内の対象者を含む表面温度分布（熱画像）を非接触で取得する。睡眠センサ２０の検出結果、すなわち、睡眠センサ２０により取得した表面温度分布（熱画像）データを、後述する制御装置３０等で処理することで、例えば背景との温度差から、室内における人を含む熱源の有無及びその位置、人体の表面温度、人の身体の部位（肌の露出部と非露出部、頭部等）等を検出することができる。したがって、検知手段である睡眠センサ２０が備える赤外線センサ２１は、検知範囲内の対象者の表面温度を検出可能である。

また、睡眠センサ２０の検出結果に基づいて、検知範囲内の対象者の体感温度も得ることができる。この場合、肌を露出している人体ほど体感温度を検出しやすい。なお、睡眠センサ２０に用いる受光素子の画素数が多いほど、睡眠センサ２０の検出精度は高くなる。具体的に例えば、３０画素以上の画素数を有する受光素子を用いれば、検知範囲内の対象者の位置及び睡眠センサ２０から当該対象者までの距離を精度よく検出することができる。

睡眠センサ２０は、赤外線センサ２１を検知範囲内で左右に走査させながら温度検出対象の温度を検出する。寝室内の壁、床及び寝具等の熱画像データ（温度分布データ）を取得する場合、例えば、赤外線センサ２１の向きをセンサ用モータ２２により左右方向に動かし、センサ用モータ２２の回転（すなわち、赤外線センサ２１の向きの回転）を一定角度毎に一定時間だけ停止させる。この際の一定角度は例えば１〜５°とする。また、この際の一定時間は例えば０．１〜０．２秒とする。そして、赤外線センサ２１の向きの変更を停止した後、前記の一定時間（０．１〜０．２秒）よりも短い時間だけ待って、睡眠センサ２０の８個の受光素子すなわち赤外線センサ２１の検出結果（熱画像データ）を取り込む。

睡眠センサ２０による検出結果の取り込み終了後、再びセンサ用モータ２２を前記一定角度だけ回転して再度停止し、同様の動作で睡眠センサ２０の検出結果（熱画像データ）を取り込む。このような動作を繰り返し行って、検出範囲内における左右方向の例えば９０〜１００箇所で睡眠センサ２０の検出結果を取得する。そして、取得した睡眠センサ２０の検出結果から、睡眠センサ２０の検知範囲における熱画像データ（温度分布データ）を得ることができる。

次に、図３を参照しながら、以上のように構成された扇風機１の制御系統の構成について説明する。扇風機１は、制御装置３０を備えている。制御装置３０は、例えばマイクロコンピュータを備えており、プロセッサ（ＣＰＵ）及びメモリを備えている。制御装置３０は、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより、予め設定された処理を実行し、扇風機１を制御する。制御装置３０は、例えば制御回路基板として台座部２に内蔵される。

制御装置３０には、操作部４からの操作信号が入力される。また、制御装置３０には、睡眠センサ２０の赤外線センサ２１からの検知信号も入力される。制御装置３０は、前述したようにして、赤外線センサ２１の検知信号から、睡眠センサ２０の検知範囲における温度分布データを得る。そして、制御装置３０は、得られた温度分布データから、扇風機１が設置された室内における人体すなわち対象者の有無、及び、室内にいる対象者の位置を検出することができる。

制御装置３０は、操作部４からの操作信号及び赤外線センサ２１の検知信号から得た温度分布データに基づいて、ファンモータ１４、首振り用モータ１６及びセンサ用モータ２２の動作を制御する。また、制御装置３０は、表示部５に表示信号を出力して表示部５の動作も制御する。

次に、図４を参照しながら、制御装置３０によるセンサ用モータ２２の制御について説明する。前述したように、センサ用モータ２２は、睡眠センサ２０の検知範囲２４内において赤外線センサ２１を走査させる。この際に、赤外線センサ２１を走査させる範囲を変えることで、睡眠センサ２０の検知範囲２４自体が向く方向を変化させることができる。以降においては、睡眠センサ２０の検知範囲２４が向く方向のことを、単に「睡眠センサ２０の向き」という。したがって、センサ用モータ２２は赤外線センサ２１を走査させる機能と、睡眠センサ２０の向きを変更する機能の２つの機能を担っている。

ここで、送風部１０は送風面１５から風を送るものである。したがって、送風面１５から前方側の一定範囲が送風範囲１７になる。そして、送風範囲１７の移動は、送風面１５ごと送風部１０の台座部２に対する向きを変更することで行う。前述したように、睡眠センサ２０は送風部１０に取り付けられている。したがって、送風範囲１７を移動させるために送風部１０の向きが変わると、睡眠センサ２０の向きも変わる。

この発明の実施の形態１に係る扇風機１においては、送風部１０に対する睡眠センサ２０を変更できるように構成されている。このため、送風部１０に睡眠センサ２０を設けつつも、台座部２に対する送風範囲１７の方向と台座部２に対する検知範囲２４の方向の両方を、それぞれ個別に変化させることができる。

すなわち、制御装置３０は、首振り用モータ１６の動作を制御しており、台座部２に対する送風部１０の向きを把握している。したがって、制御装置３０は、台座部２に対する送風部１０の向きと送風部１０に対する睡眠センサ２０の向きとから、台座部２に対する睡眠センサ２０の向きについても把握することができる。そして、台座部２に対する送風部１０の向きに応じて送風部１０に対する睡眠センサ２０の向きを制御することで、台座部２に対する睡眠センサ２０の向きを制御することが可能である。

この発明の実施の形態１に係る扇風機１においては、制御装置３０は、台座部２に対する送風部１０の向きと、睡眠センサ２０の検知範囲２４における温度分布データから求めた対象者の位置とに基づいて、センサ用モータ２２を制御して送風部１０に対する睡眠センサ２０の向きを変化させ、睡眠センサ２０の検知範囲２４内に当該対象者が入り続けるようにする。

具体的に例えば、睡眠センサ２０の検知範囲２４内のほぼ中央で対象者が検出されていた場合を考える。そして、この場合に、制御装置３０が首振り用モータ１６を制御して台座部２に対して送風部１０の向きを変化させるとする。この際には、制御装置３０は、センサ用モータ２２を制御して、睡眠センサ２０の向きを、首振り用モータ１６の動作による送風部１０の向きの変化とは反対方向に変化させる。このときの睡眠センサの向きの変化量は、送風部１０の向きの変化量と同程度にする。

このようにすることで、台座部２に対して送風部１０の向きを変化させつつ、台座部２に対する睡眠センサ２０の向きを変化させないようにすることができる。したがって、送風部１０の向きだけが変化して送風範囲１７を移動させることができる。そして、睡眠センサ２０の向きは変化せず、すなわち、検知範囲２４を移動させることなく、睡眠センサ２０の検知範囲２４内のほぼ中央で対象者が検出されている状態を維持することができる。このようにして、センサ用モータ２２及び制御装置３０は、睡眠センサ２０の検知範囲２４内に対象者が入るように送風部１０に対する睡眠センサ２０の向きを変化させる検知向き変更手段を構成している。

この発明の実施の形態１に係る扇風機１は、以上のような構成により、送風部１０という扇風機１の構成の中でも高い位置にある部分に睡眠センサ２０を設けて、より離れた人を検知でき、かつ、送風部１０の向きと睡眠センサ２０の向きとを別々に変化させることができる。そして、送風部１０の風向にかかわらず常に睡眠センサ２０で対象者の状態又は活動を監視することができるため、対象者の状態又は活動の変化に応じたきめ細かい送風制御を行うことが可能である。

特に、この発明の実施の形態１に係る扇風機１は、以上のように構成された睡眠センサ２０で対象者の状態を検知した結果に基づいて、対象者のより快適な入眠（睡眠開始）を支援する送風制御を実施する。以下に、睡眠センサ２０の検知結果に基づく、このような送風制御の具体的な例について説明する。

まず、睡眠センサ２０の検知結果に基づく送風制御の第１の例を説明する。この第１の例においては、制御装置３０は、赤外線センサ２１が検出した対象者の表面温度から、当該対象者の皮膚温度を求める。そして、対象者の皮膚温度が基準温度以上であるか否かに応じて、ファンモータ１４及び首振り用モータ１６を制御する。この際の判定に用いる基準温度は、予め設定されたものである。

対象者の皮膚温度が基準温度以上である場合、制御装置３０は次の両方の制御を行う。
・送風ファン１１が予め設定された第１の風量で送風するようにファンモータ１４を制御する。
・首振り用モータ１６を制御して、対象者の全体に送風ファン１１からの風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

ここで「対象者の全体」とは、当該対象者の頭部を含む全体である。当該対象者の頭部は、前述したように、赤外線センサ２１が検出した対象者の表面温度から特定することができる。また同様に、当該対象者の全体についても赤外線センサ２１の検出結果から特定することができる。

一方、対象者の皮膚温度が基準温度未満である場合、制御装置３０は次の両方の制御を行う。
・送風ファン１１が予め設定された第２の風量で送風するようにファンモータ１４を制御する。
・首振り用モータ１６を制御して、対象者の頭部以外の箇所に送風ファン１１からの風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

ここで、第２の風量は、前述した第１の風量より小さい風量に設定される。また、「対象者の頭部以外の箇所」とは、前述した「対象者の全体」から当該対象者の頭部を除いた部分である。

以上のように、この第１の例においては、赤外線センサ２１が検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が基準温度以上の場合に、送風手段である送風ファン１１は第１の風量で送風し、かつ、風向変更手段である首振り用モータ１６は、赤外線センサ２１が検出した当該対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部を含む全体に送風ファン１１からの風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

そして、赤外線センサ２１が検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が基準温度未満の場合には、送風手段である送風ファン１１は、第１の風量より小さい第２の風量で送風し、かつ、風向変更手段である首振り用モータ１６は、赤外線センサ２１が検出した当該対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部以外の箇所に送風ファン１１からの風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

次に、睡眠センサ２０の検知結果に基づく送風制御の第２の例を説明する。この第２の例においても、第１の例と同様に、制御装置３０は、赤外線センサ２１が検出した対象者の表面温度から、当該対象者の皮膚温度を求める。そして、対象者の皮膚温度が予め設定された基準温度以上であるか否かに応じて、ファンモータ１４及び首振り用モータ１６を制御する。

対象者の皮膚温度が基準温度以上である場合、制御装置３０は次の両方の制御を行う。
・送風ファン１１が第１の風量と第２の風量とで交互に送風するようにファンモータ１４を制御する。
・首振り用モータ１６を制御して、対象者の頭部に送風ファン１１からの風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

ここで、第１の風量は、予め設定された風量である。第２の風量は、この第１の風量より小さい風量に予め設定される。なお、この第２の例でいう第１の風量及び第２の風量は、前述した第１の例での第１の風量及び第２の風量とは無関係である。また、対象者の頭部は、赤外線センサ２１が検出した対象者の表面温度から特定することができる。

一方、対象者の皮膚温度が基準温度未満である場合、制御装置３０は次の両方の制御を行う。
・送風ファン１１が予め設定された第３の風量で送風するようにファンモータ１４を制御する。
・首振り用モータ１６を制御して、対象者の頭部以外の箇所に送風ファン１１からの風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

ここで、第３の風量は、前述した第１の風量より小さい風量に設定される。この第３の風量は、前述した第２の風量と同じであっても、異なっていてもよい。また、「対象者の頭部以外の箇所」とは、前述した「対象者の全体」から当該対象者の頭部を除いた部分である。

以上のように、この第２の例においては、赤外線センサ２１が検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が基準温度以上の場合に、送風手段である送風ファン１１は、第１の風量とこの第１の風量より小さい第２の風量とで交互に送風し、かつ、風向変更手段である首振り用モータ１６は、赤外線センサ２１が検出した当該対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部に送風ファン１１からの風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

そして、赤外線センサ２１が検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が基準温度未満の場合に、送風手段である送風ファン１１は、第１の風量より小さい第３の風量で送風し、かつ、風向変更手段である首振り用モータ１６は、赤外線センサ２１が検出した当該対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部以外の箇所に送風ファン１１からの風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

次に、使用者の睡眠時に、このような第１の例及び第２の例による送風制御を行った場合の動作例を説明する。使用者が操作部４を操作して扇風機１の運転を開始させ、寝具４２に寝る。そうすると、扇風機１は、睡眠センサ２０を用いた室内の人体検知を開始する。この際、睡眠センサ２０は検知範囲２４を移動させながら検知を行う。使用者は、寝具４２に横になり掛け布団を掛けているが、使用者の人体４１の頭部は寝具４２から露出している。このため、睡眠センサ２０は、露出している人体４１の頭部を検知する。

続いて、扇風機１の制御装置３０は、睡眠センサ２０の検知結果から頭部の皮膚温度を求める。そして、人体４１の皮膚温度が基準値以上の場合は、風量を大きくして送風し、対象者の全体に風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。または、相対的に大きい風量と相対的に小さい風量とで交互に送風し、対象者の頭部に風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

この際、睡眠センサ２０の検知範囲２４は、常に寝具４２から露出した人体４１の頭部に向けられている。したがって、送風範囲１７が人体４１の頭部以外に向けられている時にも、睡眠センサ２０により人体４１の頭部の皮膚温度を検知し続けることができる。そして、人体４１の皮膚温度が基準値を下回った場合、風量を小さくして送風し、対象者の頭部以外の箇所に風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

このような睡眠センサ２０の検知結果に基づく送風制御の第１の例及び第２の例によれば、睡眠しようとしている使用者の体温が高い場合には、当該使用者の頭部に風を当てて当該使用者の体温を低下させ、入眠を促すことができる。そして、入眠後に使用者の体温が低くなれば、当該使用者の頭部に風が当たらないようにし、風量も下げる。このため、使用者は肌で風を感じることがなくなるので、使用者の中途覚醒を抑制することができ、使用者は快適に睡眠することが可能である。さらに、睡眠中の使用者に直接風が当たらないようにするため、皮膚の乾燥も抑制することができる。

なお、睡眠センサ２０により複数の対象者を検知した場合には、次のようにするとよい。すなわち、この場合には、制御装置３０は、首振り用モータ１６を制御して、赤外線センサ２１が検出した各対象者の表面温度から求められる皮膚温度が最も高い対象者に優先して送風ファン１１からの風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。

次に、以上のように構成された扇風機１の、睡眠センサ２０の検知結果を用いた送風制御の流れについて、図５のフロー図を参照しながら説明する。まず、ステップＳ１において、扇風機１は、睡眠センサ２０による人体の検知を開始する。すなわち、制御装置３０は、センサ用モータ２２を駆動させて、検知範囲２４内で赤外線センサ２１を走査させながら、さらに、睡眠センサ２０の検知範囲２４自体を移動させる。そして、制御装置３０は、睡眠センサ２０の検知結果から得られる室内の温度分布に基づいて、人体の検知を行う。ステップＳ１の後、処理はステップＳ２へと進む。

ステップＳ２においては、制御装置３０は、ステップＳ１で人体が検知されたか否かを確認する。人体が検知されない場合、処理はステップＳ１へと戻り、睡眠センサ２０を用いた人体の検知を継続する。一方、人体が検知された場合には、処理はステップＳ３へと進む。

ステップＳ３においては、制御装置３０は、睡眠センサ２０の検知結果から得られる室内の温度分布に基づいて、ステップＳ２で検知が確認された人体の部位温度、例えば頭部の皮膚温度を求める。ステップＳ３の後、処理はステップＳ４へと進む。

ステップＳ４においては、制御装置３０は、ステップＳ３で求めた人体の皮膚温度が、予め設定された基準温度未満であるか否かを確認する。人体の皮膚温度が基準温度未満でない場合、すなわち、人体の皮膚温度が基準温度以上の場合には、処理はステップＳ５へと進む。

ステップＳ５においては、制御装置３０は、ファンモータ１４及び首振り用モータ１６を制御して、送風させる。具体的に例えば、前述した送風制御の第１の例の場合であれば、風量を大きくして第１の風量で送風し、対象者の全体に風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。また、前述した送風制御の第２の例の場合であれば、相対的に大きい第１の風量と相対的に小さい第２の風量とで交互に送風し、対象者の頭部に風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。ステップＳ５の後、処理はステップＳ１へと戻る。

一方、ステップＳ４で人体の皮膚温度が基準温度未満の場合、処理はステップＳ６へと進む。ステップＳ６においては、制御装置３０は、ファンモータ１４及び首振り用モータ１６を制御し、低風量で送風させる。具体的に例えば、前述した送風制御の第１の例の場合であれば、ステップＳ５の第１の風量より小さい第２の風量で送風し、対象者の頭部以外の箇所に風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。また、前述した送風制御の第２の例の場合であれば、ステップＳ５の第１の風量より第３の風量で送風し、対象者の頭部以外の箇所に風が当たるように送風部１０の向きを変化させる。ステップＳ６が完了すれば、一連の処理は終了となる。

なお、以上においては、検知手段である睡眠センサ２０が、検知範囲内の対象者の状態及び活動の一方又は両方を検知するために赤外線センサ２１を備えている場合について説明した。しかしながら、対象者の状態及び活動の一方又は両方を検知するために睡眠センサ２０が備えるセンサは赤外線センサ２１に限られない。赤外線センサ２１に代えて、例えばマイクロ波ドップラーセンサを備えるようにしてもよい。

マイクロ波ドップラーセンサは、対象物に向けてマイクロ波を照射し、対象物で反射されたマイクロ波の波長の変化から対象物の移動速度等を検出することができる。したがって、マイクロ波ドップラーセンサを用いて対象者の体表の移動速度等を検出することで、対象者の体動、呼吸及び心拍の少なくともいずれかを遠隔から検知することができる。そして、このようにして検知した対象者の体動、呼吸及び心拍から、対象者の睡眠状態を推定することが可能である。したがって、推定した対象者の睡眠状態に基づいて扇風機１の送風制御を行うことで、対象者が快適に睡眠できるようにすることができる。

また、睡眠センサ２０は、赤外線センサと、他の検出機器を併用する構成としてもよい。具体例を挙げると、カメラ、超音波センサ等を用いて人体の位置、形状及び人体までの距離を検出する構成としてもよい。すなわち、睡眠センサ２０として、赤外線センサの他に、例えば、物体を検出可能な超音波センサをさらに備えるようにしてもよい。このようにすることで、睡眠センサ２０による人体の位置及び距離の検出精度を向上させることができる。又は、フレネルレンズを用いた焦電センサを用いて、室内の左右方向及び空気調和装置１００からみた奥行き方向（前後方向）における人体の位置を検出する構成としてもよい。

なお、図４で示した例では、睡眠センサ２０の左右方向における検知範囲２４を９０°程度に設定する場合を示している。睡眠センサ２０の左右方向における検知範囲２４は、この角度に限られず、他に例えば、センサ用モータ２２により睡眠センサ２０を完全に１回転させることができるように構成し、検出範囲０を３６０°に設定してもよい。

また、睡眠センサ２０の向きを左右方向のみならず、上下方向にも変更できるようにしてもよい。この場合、睡眠センサ２０は、赤外線センサ２１の上下方向の向きを変化させる手段、例えば、ステッピングモータ等を備えている。このようにすることで、左右方向だけでなく上下方向についても詳細な熱画像データを取得することができる。

１扇風機
２台座部
３支持部
４操作部
５表示部
１０送風部
１１送風ファン
１２ガード部
１３モータカバー部
１４ファンモータ
１５送風面
１６首振り用モータ
１７送風範囲
２０睡眠センサ
２１赤外線センサ
２２センサ用モータ
２３配光視野角
２４検知範囲
３０制御装置
４１人体
４２寝具

Claims

設置面上に置かれる台座部と、
送風面から風を送る送風手段を有し、前記台座部に対する相対的な水平方向の向きを変更可能に設けられた送風部と、
前記送風部に設けられ、予め設定された検知範囲内の対象者の状態及び活動の一方又は両方を検知可能な検知手段と、
前記台座部に対する前記送風部の向きを変化させることで、前記送風手段の送風方向を変更する風向変更手段と、
前記検知手段の前記検知範囲内に対象者が入るように前記送風部に対する前記検知手段の向きを変化させる検知向き変更手段と、を備え、
前記検知手段は、対象者の表面温度を検出可能な赤外線センサを備え、
前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が予め設定された基準温度以上の場合に、前記送風手段は、予め設定された第１の風量で送風し、かつ、前記風向変更手段は、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部を含む全体に前記送風手段からの風が当たるように前記送風部の向きを変化させ、
前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が前記基準温度未満の場合に、前記送風手段は、前記第１の風量より小さく予め設定された第２の風量で送風し、かつ、前記風向変更手段は、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部以外の箇所に前記送風手段からの風が当たるように前記送風部の向きを変化させる送風装置。
設置面上に置かれる台座部と、
送風面から風を送る送風手段を有し、前記台座部に対する相対的な水平方向の向きを変更可能に設けられた送風部と、
前記送風部に設けられ、予め設定された検知範囲内の対象者の状態及び活動の一方又は両方を検知可能な検知手段と、
前記台座部に対する前記送風部の向きを変化させることで、前記送風手段の送風方向を変更する風向変更手段と、
前記検知手段の前記検知範囲内に対象者が入るように前記送風部に対する前記検知手段の向きを変化させる検知向き変更手段と、を備え、
前記検知手段は、対象者の表面温度を検出可能な赤外線センサを備え、
前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が予め設定された基準温度以上の場合に、前記送風手段は、予め設定された第１の風量と前記第１の風量より小さく予め設定された第２の風量とで交互に送風し、かつ、前記風向変更手段は、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部に前記送風手段からの風が当たるように前記送風部の向きを変化させ、
前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の皮膚温度が前記基準温度未満の場合に、前記送風手段は、前記第１の風量より小さく予め設定された第３の風量で送風し、かつ、前記風向変更手段は、前記赤外線センサが検出した対象者の表面温度から求められる当該対象者の頭部以外の箇所に前記送風手段からの風が当たるように前記送風部の向きを変化させる送風装置。
前記検知手段は、前記送風面の上端部よりも上方に配置される請求項１又は請求項２に記載の送風装置。
前記風向変更手段は、前記検知手段が複数の対象者を検知した場合に、前記赤外線センサが検出した各対象者の表面温度から求められる皮膚温度が最も高い対象者に優先して前記送風手段からの風が当たるように前記送風部の向きを変化させる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の送風装置。