JP7655396B2 - 送風制御装置、送風制御システム、送風装置 - Google Patents

Description

本開示は、空気を撹拌する送風装置の送風方向を制御する送風制御装置、送風制御システムおよび送風方向を制御できる送風装置に関する。

扇風機やサーキュレータ等の可搬型の送風装置は、送風部を真上へ向けられる首振り機構を備えることで、空気を上方へ送風することができる。

このような従来の送風装置を、室内等の閉空間の空気を撹拌するために用いる場合、使用者は、室内の空いているスペース、あるいは空気を撹拌するために適していると推定した場所に送風装置を運搬して配置し、送風すべき方向を想定して、その方向に送風部が向くように固定、あるいは首振り時に向くように調節して運転する。送風すべき方向とは、例えば、室内空気の温度分布の偏りがある場所であり、そこに送風することで、室内空気を撹拌し、室内空気の温度を均一化することができる。
この場合、使用者は空気の温度分布を目視できないため、送風方向を必ずしも温度分布の偏りがある方向に合わせられていない場合があり、効果的に室内空気の温度を均一化することができなかった。このため、例えば、特許文献１に開示された扇風機では、温度センサによって検知した温度に基づいて、室温の高そうな方向に送風するようにしている。具体的には、複数の温度検知範囲を設定し、全ての検知範囲の平均温度と各検知範囲の温度の温度差が、所定の値より大きい検知範囲に向けて送風を行っている。

特開２０１５－２２４６０３号公報

特許文献１の扇風機は、扇風機に設けられた赤外線センサで対象物の温度分布を検知し、扇風機の送風方向を制御する。扇風機は、室内の任意の場所に可搬式に設置されるので、空気調和機から得た温度分布情報から扇風機の送風方向を定めるのは困難である。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、空気調和機に備えた温度センサを用いて、扇風機に備えられた送風部の送風方向を室内の温度分布に応じた制御を行うことができる送風制御装置を得ることを目的とする。

本開示に係る送風制御装置は、室内に固定された第１の温度センサと、室内の任意の位置に配置される可搬式の送風部と、温度センサが検知した対象物の温度を示す温度情報を入力し、温度情報に基づいて対象物の温度分布と、送風装置の位置情報とを推定する推定部と、推定部で推定した温度分布と送風装置の位置情報とに基づいて送風部の送風方向を制御する制御部とを備えたものである。

本開示の送風制御装置は、温度情報に基づいて対象物の温度分布と、送風装置の位置情報とを推定する推定部と、推定部で推定した温度分布と送風装置の位置情報とに基づいて送風部の送風方向を制御する制御部と設けたので、部屋に固定された温度センサの温度情報から、部屋内の任意の位置に配置される可搬式の送風部の位置を推定した上で、送風部の送風方向を空間の温度分布に応じた方向とすることができる。

実施の形態１の室内における温度分布と検知結果の模式図 実施の形態１の送風制御装置を備えた扇風機の平面図と側面図 実施の形態１の送風制御装置を備えた扇風機の構成を示す構成図 送風制御装置の動作を示すフローチャート 天井ａｂｆｅの温度情報に基づいて得られる温度情報の平面図 壁ａｂｃｄからみた室内透視図 実施の形態１の推定部による動作を示すフローチャート ｎｍを通り壁ａｂｃｄと平行な平面の平面図 温度センサＡを視心とする透視図 温度センサＡを視心としたときの各位置の説明図 実施の形態１の場合に得られる天井の平面図 天井ａｂｆｅの温度情報に基づいて得られる温度情報の平面図 実施の形態１の室内における温度分布と検知結果の模式図 実施の形態２における扇風機および空気調和機の構成を示す構成図 実施の形態２の送風制御装置を備えた扇風機の構成を示す構成図 天井ａｂｆｅの温度情報に基づいて得られる温度情報の平面図

実施の形態１．
図１（ａ）、図１（ｂ）は本開示に係る実施の形態１の送風制御装置４の概要を説明するための室内の模式図であり、空気調和機２が設置された室内１の様子を示している。この室内１の壁ａｂｃｄには空気調和機２が設置され、壁ｅｆｇｈと壁ａｄｈｅと床ｃｄｈｇがなす隅には、実施の形態１の送風制御装置（図示せず）を備えた送風装置としての扇風機３が置かれている。
空気調和機２を暖房運転すると、空気調和機２の吹き出し口２１から送風される暖気により室内空間の空気が暖められる。吹き出し口２１を下に向けたとしても、高温の空気は低温の空気より軽いので、高温の空気が室内１の上方に集まり、室内１の温度は均一でなく、温度の偏り、つまり温度ムラが生じる。図１（ａ）は、空気調和機２を暖房運転したときの室内１の温度分布の一例を示すものであり、室内１における吹き出し口２１から遠い天井付近の温度が、その他の場所の温度より高くなっている様子を示している。図１（ａ）において、エリアＴ１は所定温度以上のエリア、エリアＴ２はエリアＴ１の中でもより高温の熱だまりとも言うべきエリアを示している。

このような温度分布のままでは、床ｃｄｈｇ付近にいる利用者が暖房効果を感じられないため、扇風機３によって室内空間の空気を循環、撹拌させる必要がある。そこで、実施の形態１の送風制御装置４を備えた扇風機３は、このように室内１の温度ムラがある状況において、より効果的に室内空間の空気を撹拌する方向に扇風機３の送風方向を向けるものである。
このため、実施の形態１の送風制御装置４は、まず、室内１の中の対象物、例えば壁、天井の温度を空気調和機２に備えた温度センサＡ２２（図示せず）で検知して図１（ｂ）のような検知結果を得る。図１（ｂ）は、温度センサＡ２２で天井ａｂｆｅと壁ｂｃｇｆの温度を検知した場合を示し、天井ａｂｆｅにおいて所定温度以上のエリアＴ３と、このエリアＴ３の中でもより高温のエリアＴ４と、壁ｂｃｇｆにおいて所定温度以上のエリアＴ５を示している。そして、送風制御装置４は、図１（ｂ）に示したような対象物の温度の検知結果から、図１（ａ）に示すような空間の温度分布を推定し、推定した温度分布に基づいて、扇風機３の送風方向を制御する。制御とは、例えば、壁ｅｆｇｈに向いている扇風機３を送風方向へ向けることである。このときの送風方向とは、例えば、熱だまりのあるエリアＴ２の方向であり、このエリアＴ２の方向に送風することで熱だまりを解消し、室内空気の温度を均一化することができる。

以下、実施の形態１の送風制御装置４をより詳細に説明する。図２（ａ）は実施の形態１の送風制御装置４を備えた、送風装置としての扇風機３の平面図、図２（ｂ）は扇風機３の側面図である。この扇風機３は、土台３１と、土台３１に支持された支柱部３２と、支柱部３２に支持された送風部３３とを備えている。送風部３３は、駆動モーター３３１（図示せず）と、この駆動モーター３３１に回転される羽根３３２とを備え、さらに送風部３３の送風方向を変える首振り機構３４（図示せず）を備えている。この首振り機構３４は、送風部３３を支柱部３２を中心として支柱部３２の左右に回動させる回動角制御機構と、送風部３３の送風方向の仰角方向、すなわち上下方向に首振りさせる仰角制御機構とを備えている。

扇風機３は、可搬式であるため、室内の任意の場所に設置される。空気調和機に備えた温度センサＡ２２から得られた温度情報から扇風機３の送風方向を定めるには、温度センサＡ２２が検知した対象物の温度情報から、対象物の温度分布と、送風装置の位置情報とを推定し、送風部の送風方向を制御することで、空気調和機に備えた温度センサＡ２２を用いて送風部の送風方向を室内の温度分布に応じた方向とすることができる。

図３は扇風機３の構成および、室内１に設置された空気調和機２の構成を示す構成図である。
実施の形態１の送風制御装置４は、温度センサＡ２２から出力された対象物の温度を示す温度情報を入力し、入力された温度情報に基づいて、温度が検知された対象物と温度センサA２２の間の空間における温度分布を推定する推定部４１と、この推定部４１で推定された温度分布に基づいて、首振り機構３４を制御することにより、送風部３３の送風方向を制御する制御部４２と、対象物の高温のエリアの位置を取得する高温位置取得部４３を備えている。また、送風制御装置４は、空気調和機２との通信を行う通信部３５を備えている。なお、実施の形態１の送風制御装置４における高温位置取得部４３には、壁ｂｃｇｆの幅の実寸Ｌ０と、壁ｅｆｇｈの幅の実寸Ｗｒが予め記憶されている。

空気調和機２には、空気調和機２の稼働時に送風する送風部２０と、送風部２０からの送風を室内１へ吹き出す吹き出し口２１と、室内１の対象物の温度を検出して２次元状の温度情報を出力する空気調和機温度センサとしての温度センサＡ２２と、温度センサＡ２２で検出した対象物の温度情報を送風制御装置４の通信部３５に送信する通信部２３とを備えている。なお、温度センサＡ２２は鉛直方向、および水平方向に回動可能に構成されている。また、通信部３５と通信部２３との間の通信は、ＷｉＦｉ等の無線通信方式を用い、屋内ルーターを介して間接的に行われてもよいし、直接的に行われてもよい。温度センサＡ２２は、対象物から放射される赤外線に基づいて対象物の温度を検知し、熱分布を得るものであり、センサの視線上にある最も手前の物体の、人、部屋の壁、エアコン等の温度を検知する。

次に、このように構成された送風制御装置４の動作について説明する。図４は、送風制御装置４の動作を示すフローチャートである。ここでは、空気調和機２が暖房運転を行っており、扇風機３をサーキュレータとして使用する場合を説明する。この場合、扇風機３の使用者は、室内１の任意の場所に扇風機３を設置し、扇風機３をサーキュレータモードで運転するための操作を行う。この操作を行うための構成としては、例えば、扇風機３にサーキュレータモードの運転を開始するボタン等を設けておく。
扇風機３をサーキュレータモードで運転するための操作が行われると、ステップＳ１において、送風制御装置４が起動し、ステップＳ２において、室内１の空間の温度分布としての熱だまり、すなわちエリアＴ２の位置の推定が、空気調和機２に設けられた温度センサＡ２２で検知する温度情報に基づいて、推定部４１により行われる。

以下、エリアＴ２の位置を推定する動作について説明する。実施の形態１では、例えば図１（ａ）に示す熱だまりのエリアＴ２の温度が、図１（ｂ）に示す天井ａｂｆｅの温度に反映されていると想定し、この天井ａｂｆｅの高温のエリアＴ４の位置に基づいて熱だまりのエリアＴ２の位置を求める。このため、まず天井ａｂｆｅの高温のエリアＴ４の座標（ｘｐ、ｙｐ）を求める。この座標は、例えば天井ａｂｆｅの角の点ｂを原点とし、原点からのＸ軸方向の距離ｘｐ、Ｙ軸方向の距離ｙｐを座標として表現したものである。
図５は、温度センサＡ２２で検知した天井ａｂｆｅの温度情報に対し、座標変換等の処理を行うことによって得られる温度情報を模式的に表す平面図であり、天井ａｂｆｅを上から見て２次元の座標系で表した温度情報を示すものである。図５において、エリアＴ４は他の部分より高温のエリアであり、エリアＴ４の中心、あるいは重心等をエリアＴ４を代表する点ｐとし、点ｐの座標を（ｘｐ、ｙｐ）としている。

実施の形態１では、熱だまりの位置の推定に用いる温度情報を、空気調和機２に設けられた温度センサＡ２２から得る温度情報とする場合について説明する。

以下、エリアＴ２の位置を推定する動作について説明する。温度センサＡ２２が天井ａｂｆｅの方向を撮像すると、図６の透視図に示したような温度情報が得られる。図６において辺ｍｎは、扇風機３が図１に示すような位置に配置されたときに、扇風機３を通り、壁ａｂｃｄに平行な面と天井ａｂｆｅとが交わる直線である。この温度情報は、一点透視図のような画像情報として見ることができ、推定部４１は、このような温度情報を空気調和機２から取得し、この温度情報に基づいて、天井ａｂｆｅの高温のエリアＴ４の代表点ｐの座標（ｘｐ、ｙｐ）を高温位置情報として求める。

推定部４１が取得する図６の温度情報は、室内１の壁やエリアＴ４の相対位置を示しているが、室内１における座標の基準となる長さの情報が含まれていないため、このままではエリアＴ４の座標を特定できない。このため、推定部４１が、空気調和機２に設けられた温度センサＡ２２で検知する温度情報と、既知の長さに関する情報を用いて熱だまりの座標を推定する。

図７は実施の形態１の送風制御装置４の推定部４１によるステップＳ２の詳細動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ２１において、推定部４１が空気調和機２に対し、通信部２３を介して空気調和機２に設けられた温度センサＡ２２で検出される温度情報を要求する信号（以下、温度情報要求信号という）を送信するとともに、制御部４２が扇風機３に備えられた駆動モーター３３１を起動させる。
空気調和機２は、空気調和機２による温度制御、風向制御に用いるため、室内１の対象物の温度情報を温度センサＡ２２により検出している。この温度情報は、温度センサＡ２２がその検知範囲の赤外線を撮像することで得られ、検知範囲にある対象物、例えば、壁や天井、室内１に置かれた物などの温度を示す２次元の情報であり、扇風機３が置かれた場所の温度情報も含まれ、それらのおおよその形状もわかる情報である。

空気調和機２は、通信部２３を介して送風制御装置４から温度情報要求信号を受信すると、この温度情報要求信号を受信する前と後それぞれにおいて、温度センサＡ２２が検出した温度情報を、通信部２３を介して送風制御装置４に送信する。なお、この後も、空気調和機２は、定期的に通信部２３を介して送風制御装置４に温度情報を送信する。

送風制御装置４は、ステップＳ２１で室内１の温度情報要求信号を送信した後、ステップＳ２２において温度センサＡ２２で撮像した温度情報における扇風機３の位置を特定する。空気調和機２が温度情報要求信号を受信する前は扇風機３の駆動モーター３３１は起動しておらず、温度情報要求信号を受信した後は扇風機３の駆動モーター３３１が起動して発熱しているので、それらの温度情報、すなわち駆動モーター３３１の運転停止時と運転時におけるそれぞれの温度情報を比較することで、温度差が大きい場所を扇風機３が配置された位置と特定できる。なお、この時点における扇風機３の位置とは、温度センサＡ２２がその検知範囲を撮像して得た２次元の温度情報における位置である。

次にステップＳ２３において、空気調和機２から送信された温度情報を受信すると、受信した受信温度情報を用いて室内１における空気調和機２と扇風機３との間の距離を推定する以下の処理を行う。
空気調和機２に備えられた温度センサ温度センサＡ２２と、扇風機３の送風部３３は、共に鉛直方向及び水平方向に回動可能であり、温度センサ２２が空気調和機２の真正面を向いている状態、扇風機３の送風部３３の送風面が壁ａｂｃｄと平行な状態をそれぞれ鉛直方向及び水平方向への回動角度が０度である状態とし、これを基準状態とする。
図８はｎｍを通り壁ａｂｃｄと平行な平面の平面図を表したものである。図８において、扇風機３の送風部３３は基準状態である。図８の平面図で、扇風機３の横幅がＷＦＡ、部屋の横幅がＷＲＡである。図６の透視図で、扇風機３の横幅がＷＦＢ、部屋の横幅がＷＲＢである。末尾のＡが実寸、末尾のＢが透視図上の寸法を示す。
送風ファンの外径は扇風機ごとに決まっており、そのデータは制御部に保管されている。図６で、壁ａｂｃｄと並行な平面（ＹＺ平面）上の点は、実寸と同じ比率で縮小されて見える。従って、仰角ゼロ度、基準角ゼロ度としたときの透視図上の扇風機３の外径の長さＷＦＢと、部屋の横幅の長さＷＲＢとから両者の比率を求め、その比に送風ファンの外径の実寸ＷＦＡを掛けることにより、部屋の横幅の実寸ＷＲＡを推定することができる。
ＷＦＡ：ＷＲＡ＝ＷＦＢ：ＷＲＢ・・・（１）
∴ＷＲＡ＝（ＷＲＢ／ＷＦＢ）×ＷＦＡ・・・（２）
また、部屋の高さについても、同様の比率で求めることができる。図８で、部屋の横幅がＨＲＡである。図６で、部屋の高さがＨＲＢである。
ＷＦＡ：ＨＲＡ＝ＷＦＢ：ＨＲＢ・・・（３）
∴ＨＲＡ＝（ＨＲＢ／ＷＦＢ）×ＷＦＡ・・・（４）

温度センサＡ２２から見て奥行き方向、Ｘ方向については、離れるほど縮んで見えるので、単純な比例関係ではない。図９は、扇風機３の送風部３３を基準状態として、温度センサＡを視心としてｎｍを通り壁ａｂｃｄと平行な平面を見た透視図である。図１０は温度センサＡを視心としたときの各位置の関係を示す説明図を表したものである。図９、図１０を用いて、透視図での視心との関係からＸ方向の実寸は以下のように推定できる。
図９は一点透視図であるので、視線に平行な線分は視心に集まる。図９で、扇風機３の台座の中心から視心までの縦方向（Ｚ方向）の長さをＺＣＢ、扇風機３の台座の中心から扇風機３の台座の外周までの長さ（即ち扇風機の台座の半径）をＺＢＢとする。ＺＢＢは扇風機固有の値であり、予め記憶されている。

図１０は、壁ａｂｃｄに平行な床面の情報が透視図に変換される状態を表した透視図である。床面の情報は、透視面に透視されて観察される。扇風機の台座の半径の実寸がＸＢＡ、温度センサＡ２２から扇風機３の台座の外周までのＸ方向の長さがＸＣＡである。
ここで、以下の比例関係が成り立つ。
ＺＢＢ：ＺＣＢ＝ＸＢ１Ａ：ＸＣ１Ａ＝ＸＢＡ：ＸＣＡ・・・（５）
∴ＸＣＡ＝（ＺＣＢ／ＺＢＢ）×ＸＢＡ・・・（６）
すなわち、透視図上での視線に平行な床面上の物体の長さと、物体から視心までの長さとの比に、物体の実寸を掛けることにより、視点から物体までの床面上の長さを求めることができる。
よって、ＬＸを求めることができる。
ＸＣＡ＋ＸＢＡ＝ＸＡ１＋ＸＡ２＝ＬＸ・・・（７）

ＸＢＡは扇風機ごとに固有の値であり、ＺＢＢ、ＺＣＢは温度センサＡ２２が検知する温度情報から得られるので、空気調和機２の温度センサＡ２２と扇風機３とのＸ方向の距離ＬＸを推定することできる。このＬＸを、室内１における座標のＸ方向の基準となる長さの情報として利用することで、エリアＴ４の座標（ｘｐ、ｙｐ）、すなわち高温位置情報を特定することができるようになる。

ステップＳ２４では、ステップＳ２３で求めた空気調和機２と扇風機３の距離ＬXを利用して、天井ａｂｆｅの高温のエリアＴ４の座標（ｘｐ、ｙｐ）を求める。
図１１は、空気調和機２の温度センサＡ２２で検知した天井ａｂｆｅの温度情報に基づいて得られる温度情報を模式的に表す平面図であり、天井ａｂｆｅを上から見て２次元の座標系で表したときの温度情報を示すものである。図１２は、天井ａｂｆｅの温度情報に基づいて得られる温度情報の平面図を表したものである。
図１２において、エリアＴ４の中心、あるいは重心等をエリアＴ４を代表する点ｐとし、点ｐの座標を（ｘｐ、ｙｐ）としている。この２次元の座標系で表わす点ｐの座標（ｘｐ、ｙｐ）を求めるため、温度センサＡ２２から得られる天井ａｂｆｅの温度情報を用いる。
温度センサＡ２２から得られる天井ａｂｆｅの温度情報は、温度センサＡ２２からの視点で撮像されたものであり、遠くにあるものは近くにある物より小さく見えるように、実寸が同じ長さのものであっても、温度センサＡ２２からの距離によって異なる長さで撮像されるが、同じ距離にあるものの長さの比率は変わらないことと、温度情報中の相似形と、ステップＳ２３で求めた温度センサＡ２２から扇風機３の羽根３３２までの距離をＬWを用いて、図１３の温度情報における点ｐの座標（ｘｐ、ｙｐ）を求めることができる。

具体的には、仮想的に表される図１２のような温度情報において、エリアＴ４を通り辺ａｂに平行な直線をＬＡ１、四角形ａｂｎｍの対角線のうちエリアＴ４を通る対角線をＬＡ２、線分ＬＡ１と線分ＬＡ２の交点を点ｐとし、この点ｐを、エリアＴ４を代表する点と想定し、この点ｐの天井における座標（ｘｐ、ｙｐ）をエリアＴ４の座標として求めるものである。
この図１２の温度情報における座標（ｘｐ、ｙｐ）を求めるため、温度センサＡ２２から得られる天井ａｂｆｅの温度情報を用いる。まず、図１１で定義した線分、点と同様に、図１２の温度情報における線分、点を以下のように定義する。エリアＴ４を通り辺ａｂに平行な線分をＬＢ１、点ａと点ｎを結ぶ線分をＬＢ１、線分ＬＢ１との交点をエリアＴ４を代表する点ｐとする。また、点ｂと点ｐとを通り、辺ｍｎまで延びる線分が線分をＬＢ３、線分ＬＢ３と辺ｍｎとの交点を点ｑとする。

図１２の温度情報において、辺ａｂの長さがＹＢ１、辺ｍｎの長さがＹＢ３、点ｎから点ｑまでの長さがＹＢ２である。辺ａｂと線分ＬＢ１との距離がＸＢ１、辺ｍｎと線分ＬＢ１との距離がＸＢ２である。
辺ｍｎは奥にあるので、ＹＢ１よりも縮小されて見えており、ＹＢ２も同様の縮尺で縮小されて見えている。すなわち、
ＹＡ３：ＹＡ２＝ＹＢ３：ＹＢ２・・・（８）
である。これより、
ＹＡ３／ＹＡ２＝ＹＢ３／ＹＢ２・・・（９）
である。
三角形ａｂｐと三角形ｎｑｐとは相似形であるので、Ｘ軸方向の相似比ＸＡ１：ＸＡ２と、Ｙ軸方向の相似比ＹＡ３：ＹＡ２と同じになるため、
ＸＡ１：ＸＡ２＝ＹＡ３：ＹＡ２・・・（１０）
である。これより、
ＸＡ１／ＸＡ２＝ＹＡ３／ＹＡ２・・・（１１）
である。
そして、式（８）と式（１０）より、
ＸＡ１／ＸＡ２＝ＹＢ３／ＹＢ２・・・（１２）
である。
このようにして、空気調和機２の温度センサＡ２２で検知した天井ａｂｆｅの温度情報における比率ＹＢ３／ＹＢ２に基づいて、天井ａｂｆｅを２次元の座標系で表した温度情報における比率ＸＡ１／ＸＡ２を求めることができる。

以上のように、ＸＡ１／ＸＡ２が求められ、さらに（ＸＡ１＋ＸＡ２）の実寸がわかれば、ＸＡ１の値、すなわち点ｐのＸ座標であるｘｐを求めることができる。この（ＸＡ１＋ＸＡ２）の実寸がＬＸである。この（ＸＡ１＋ＸＡ２）と、上記ＸＡ１／ＸＡ２とから、Ｔ４の図７における点ｐのＸ座標であるｘｐを求めることができる。

また、点ｐのＹ座標については、以下のように求めることができる。図１１の線分ＬＢ１上で、辺ｂｎとの交点ｓからＴ４までの距離をＹＢ４、辺ａｍとの交点から点ｐまでの距離をＹＢ５とすると、
ＬＢ１＝ＹＢ４＋ＹＢ５・・・（１３）
であり、図７の線分ＬＢ１におけるＬＢ１とＹＢ４との比率を、図１２に反映させると、
ＹＡ４＝ＹＡ１×｛ＹＢ４／（ＹＢ４＋ＹＢ５）｝・・・（１４）
となる。ＹＡ４＝ｙｐであるから、式（１４）により、点ｐのＹ座標であるｙｐを求めることができる。

以上のように、空気調和機２の温度センサＡ２２から得た天井ａｂｆｅの温度情報に基づいて、エリアＴ４の座標（ｘｐ，ｙｐ）を求めることができる。
ステップＳ２４では、さらに、同様にして、壁ｂｃｇｆにおける高温のエリアの座標を求める。

次に、ステップＳ２５に進み、推定部４１は、求めた天井ａｂｆｅ、壁ｂｃｇｆの高温のエリアの座標から、室内１の空間の温度分布としての熱だまりは、高温エリアの方向にあると推定する。なお、推定部４１は、求めた天井ａｂｆｅ、壁ｂｃｇｆの高温のエリアの座標から、室内１の空間的な温度分布としての熱だまりの位置を求めてもよい。この熱だまりを、室内１における立体空間と想定し、その位置を求める。具体的には、天井ａｂｆｅと壁ｂｃｇｆのそれぞれの高温のエリアの座標を中心とする半径５ｃｍの円を底面とし、それぞれの底面から垂直方向に延びる２つの円柱が交わる立体空間を熱だまりと想定し、その立体空間の代表点、あるいは立体空間が占める範囲を、熱だまりの位置であると推定する。

以上のステップＳ２１からステップＳ２５までの動作により、ステップＳ２の熱だまりの位置の推定動作が行われ、次にステップＳ３に進み、ステップＳ２で推定された熱だまりの位置に基づいて、制御部４２が首振り機構３４を制御し、首振り機構３４により送風部３３の送風方向を熱だまりの方向に向ける。これにより、図１のエリアＴ２の方向に送風することで熱だまりを解消し、室内空気の温度を均一化することができる。

以上のように、実施の形態１においては、室内１の中の壁、天井等の対象物の温度を空気調和機２に備えた温度センサＡ２２で検知し、対象物の温度の検知結果から、室内１の温度分布を推定し、推定した温度分布に基づいて、扇風機３の送風方向を制御するので、室内１の熱だまりが解消され、室内空気の温度を均一化することができる。
実施の形態１によれば、空気調和機２に備えた温度センサＡ２２で検知する温度情報に基づいて、室内１における座標の基準となる長さの情報を得るので、複雑な座標変換を行わずに熱だまりの位置を推定することができ、室内空気の温度を均一化することができる。

実施の形態２．
図１３（ａ）、図１３（ｂ）は本開示に係る実施の形態１の送風制御装置４の概要を説明するための室内の模式図であり、空気調和機２が設置された室内１の様子を示している。この室内１の壁ａｂｃｄには空気調和機２が設置され、壁ｅｆｇｈと壁ａｄｈｅと床ｃｄｈｇがなす隅には、実施の形態２の送風制御装置（図示せず）を備えた送風装置としての扇風機３が置かれている。扇風機３以外は実施の形態１で示した図１と同様である。

以下、実施の形態１の送風制御装置４をより詳細に説明する。図１４（ａ）は実施の形態２の送風制御装置４を備えた、送風装置としての扇風機３の平面図、図１４（ｂ）は扇風機３の側面図である。この扇風機３は、土台３１と、土台３１に支持された支柱部３２と、支柱部３２に支持された送風部３３とを備えている。送風部３３は、駆動モーター３３１（図示せず）と、この駆動モーター３３１に回転される羽根３３２とを備え、さらに送風部３３の送風方向を変える首振り機構３４（図示せず）を備えている。この首振り機構３４は、送風部３３を左右に回動させる回動角制御機構と、送風部３３の仰角方向、すなわち上下方向に首振りさせる仰角制御機構とを備えている。また、扇風機３の上部には対象物の温度を検知し、検知した温度を示す検知温度情報を出力する温度センサＢ５が設けられている。

扇風機３は、室内の任意の場所に可搬式に設置される。空気調和機に備えた温度センサＡ２２から得られた温度情報から扇風機３の送風方向を定めるには、温度センサＡ２２が検知した対象物の温度情報から、対象物の温度分布と、送風装置の位置情報とを推定し、送風部の送風方向を制御することで、空気調和機に備えた温度センサＡ２２を用いて送風部の送風方向を室内の温度分布に応じた方向とすることができる。

図１５は扇風機３の構成および、室内１に設置された空気調和機２の構成を示す構成図である。
実施の形態１の送風制御装置４は、温度センサＢ５から出力された対象物の温度を示す温度情報を入力し、入力された温度情報に基づいて、温度が検知された対象物と温度センサＢ５の間の空間における温度分布を推定する推定部４１と、この推定部４１で推定された温度分布に基づいて、首振り機構３４を制御することにより、送風部３３の送風方向を制御する制御部４２と、対象物の高温のエリアの位置を取得する高温位置取得部４３を備えている。また、送風制御装置４は、空気調和機２との通信を行う通信部３５を備えている。なお、実施の形態１の送風制御装置４における高温位置取得部４３には、壁ｂｃｇｆの幅の実寸Ｌ０と、壁ｅｆｇｈの幅の実寸Ｗｒが予め記憶されている。

次に、このように構成された送風制御装置４の動作について説明する。ここでは、空気調和機２が暖房運転を行っており、扇風機３をサーキュレータとして使用する場合を説明する。この場合、扇風機３の使用者は、室内１の任意の場所に扇風機３を設置し、扇風機３をサーキュレータモードで運転するための操作を行う。この操作を行うための構成としては、例えば、扇風機３にサーキュレータモードの運転を開始するボタン等を設けておく。
扇風機３をサーキュレータモードで運転するための操作が行われると、ステップＳ１において、送風制御装置４が起動し、ステップＳ２において、室内１の空間の温度分布としての熱だまり、すなわちエリアＴ２の位置の推定が、扇風機３に設けられた温度センサＢ５で検知する温度情報に基づいて、推定部４１により行われる。

以下、エリアＴ２の位置を推定する動作について説明する。実施の形態２では、例えば図１３（ａ）に示す熱だまりのエリアＴ２の温度が、図１３（ｂ）に示す天井ａｂｆｅの温度に反映されていると想定し、この天井ａｂｆｅの高温のエリアＴ４の位置に基づいて熱だまりのエリアＴ２の位置を求める。このため、まず天井ａｂｆｅの高温のエリアＴ４の座標（ｘｐ、ｙｐ）を求める。この座標は、例えば天井ａｂｆｅの角の点ｂを原点とし、原点からのＸ軸方向の距離ｘｐ、Ｙ軸方向の距離ｙｐを座標として表現したものである。
図１６は、温度センサＢ５で検知した天井ａｂｆｅの温度情報に対し、座標変換等の処理を行うことによって得られる温度情報を模式的に表す平面図であり、天井ａｂｆｅを上から見て２次元の座標系で表した温度情報を示すものである。図１６において、エリアＴ４は他の部分より高温のエリアであり、エリアＴ４の中心、あるいは重心等をエリアＴ４を代表する点ｐとし、点ｐの座標を（ｘｐ、ｙｐ）としている。

推定部４１が温度センサＢ５から得る天井ａｂｆｅの温度情報は、温度センサＢ５からの視点で撮像されたものであり、遠くにあるものは近くにある物より小さく見えるように、実寸が同じ長さのものであっても、温度センサＢ５からの距離によって異なる長さで撮像される。この温度情報を、天井ａｂｆｅの実寸と整合させるため、推定部４１は、温度センサＢ５が撮像した温度情報に対する座標変換を行う。この座標変換は、高温位置取得部４３に記憶された壁ｂｃｇｆの幅である辺ｂｆの長さＬ０と、壁ｅｆｇｈの幅の実寸である辺ｆｅの長さＷｒとの比率に合うように、辺ｂｆと辺ｆｅの比率を補正し、かつ、温度センサＢ５からの距離による見た目の長さの相違を補正する座標変換である。図１６のような平面図で表される温度情報における原点ｂから点ｐまでのＸ軸、Ｙ軸それぞれの長さの比率と、辺ｂｆの長さＬ０と、壁ｅｆｇｈの幅の実寸である辺ｆｅの長さＷｒとから、天井ａｂｆｅの高温のエリアＴ４の代表点ｐの座標（ｘｐ、ｙｐ）を求めることができる。

また、推定部４１は、温度センサＢ５から壁ｂｃｇｆの温度情報を取得し、天井ａｂｆｅの高温エリアの位置を求めたときと同様に、壁ｂｃｇｆにおける高温のエリアＴ５に関する座標を求める。実施の形態１で説明した動作と同様にして、室内１の空間の温度分布としての熱だまりの位置を求める。

以上のようにして、ステップＳ２の熱だまりの位置が推定され、次に、ステップＳ３に進み、ステップＳ２で推定された熱だまりの位置に基づいて、制御部４２が首振り機構３４を制御する。具体的には、制御部４２は、送風部３３の送風方向が熱だまりの方向になるように首振り機構３４を駆動する。
以上のステップＳ１からステップＳ３の動作により、扇風機３による熱だまりのエリアＴ２の方向への送風が行われる。

以上のように、実施の形態２においては、室内１の中の壁、天井等の対象物の温度を扇風機３に備えた温度センサ温度センサＢ５で検知し、対象物の温度の検知結果から、室内１の温度分布を推定し、推定した温度分布に基づいて、扇風機３の送風方向を制御するので、室内１の熱だまりが解消され、室内空気の温度を均一化することができる。
実施の形態２によれば、扇風機３に備えた温度センサ温度センサＢ５で天井等の対象物の温度を検知するので、扇風機３単体で、室内空気の温度を均一化することができる送風装置を構成することができる。また、実施の形態１の場合と比較し、温度センサを２つ備える構成となっているため、室内における熱だまりの位置について行う推定の精度を向上させることができる。

なお、上記いずれの実施の形態において、空間における温度分布としての熱だまりの推定の際、天井ａｂｆｅと壁ｂｃｇｆのそれぞれの高温のエリアの座標を中心とする半径５ｃｍの円を底面と円柱が交わる立体空間を熱だまりと想定する例を説明したが、底面の形状、大きさ、底面から延びる方向はこれらに限られず、２つの対象物の高温のエリアに基づいて熱だまりの空間を推定できればよく、例えば底面から垂直方向に伸ばしても重複する空間が生じない場合は、底面の半径を大きくする、延ばす方向を変えるなどの調整をして重複する空間を生じさせるようにしてもよい。

また、上記いずれの実施の形態においても、空気調和機２が暖房運転をしており、空間における温度分布として高温の熱だまりが天井付近にある場合について説明したが、空気調和機２が冷房運転をしている場合に空間における温度分布として低温の熱だまりの位置を推定し、送風するようにしてもよい。

また、上記いずれの実施の形態においても、複数の対象物、すなわち天井ａｂｆｅと壁ｂｃｇｆの温度情報を用いて、空間における温度分布を推定するものを説明したが、一つの対象物の温度情報から空間における温度分布を推定するようにしてもよい。例えば、エリアＴ３やエリアＴ４の面積の大きさが、大きければ天井付近に熱だまりがあると推定し、小さければ天井から遠い位置に熱だまりがあると推定するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、熱だまりの位置の推定に用いる温度情報を、扇風機３に設けられた温度センサＢ５、あるいは空気調和機２に設けられた温度センサＡ２２から得る温度情報とした場合について説明したが、温度情報は他のセンサから得てもよく、例えば空気調和機２、扇風機３とは独立して室内に設置される温度センサから得てもよい。
さらには、熱だまりの位置の推定に用いる温度情報として、温度情報における高温エリアの位置を示す高温位置情報を、外部から高温位置取得部４３が取得し、この高温位置情報に基づいて熱だまりの位置を推定するようにしてもよい。

２ 空気調和機、 ３ 扇風機、 ４ 送風制御装置、 ５ 温度センサ温度センサＢ、 ２０ 送風部、 ２１ 吹き出し口、 ２２ 温度センサＡ、 ２３ 通信部、 ３３ 送風部、 ３４ 首振り機構、 ３５ 通信部、 ４１ 推定部、 ４２ 制御部、 ４３ 高温位置取得部、 ３３１ 駆動モータ、 ３３２ 羽根

Claims (9)

1. 室内に固定された第１の温度センサが検知した対象物の温度を示す温度情報を入力し、前記温度情報に基づいて前記対象物の温度分布を推定し、前記室内の任意の位置に配置されており、送風を行う送風部を備えた可搬式の送風装置の前記送風部を起動させる前における前記温度情報と、前記送風部を起動させて発熱させているときにおける前記温度情報とから前記送風装置の位置情報を推定する推定部と、
   前記推定部で推定した前記温度分布と前記送風装置の位置情報とに基づいて前記送風部の送風方向を制御する制御部と
   を備えた送風制御装置。
2. 前記推定部は、前記温度情報に基づいて前記対象物と前記第１の温度センサの間の空間における温度分布を推定し、前記制御部は、前記推定部で推定した温度分布に基づいて前記送風部の送風方向を制御する
   請求項１に記載の送風制御装置。
3. 前記推定部は、前記温度情報における高温エリアの位置を示す高温位置情報を取得する高温位置取得部を備え、前記高温位置情報に基づいて前記温度分布を推定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送風制御装置。
4. 前記推定部は、複数の対象物の温度を検知した複数の温度情報を入力し、入力した複数の温度情報に基づいて前記温度分布を推定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送風制御装置。
5. 前記第１の温度センサは、空気調和機に設けられた空気調和機温度センサであり、前記空気調和機温度センサが検知した対象物の温度を示す温度情報を受信し、受信した受信温度情報を、前記推定部が入力する前記温度情報として出力する通信部を備えたことを特徴とする
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送風制御装置。
6. 対象物の温度を検知し、検知した対象物の温度を示す検知温度情報を、前記推定部が入力する前記温度情報として出力する第２の温度センサが前記送風装置に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の送風制御装置。
7. 前記推定部は、前記送風装置に設けられた前記第２の温度センサから出力される前記検知温度情報と、前記通信部から出力される前記受信温度情報とを入力し、入力した前記検知温度情報と前記受信温度情報とに基づいて、前記温度分布を推定することを特徴とする請求項６に記載の送風制御装置。
8. 室内に固定された第１の温度センサと、
   前記室内の任意の位置に配置され、送風を行う送風部を備えた可搬式の送風装置と、
   前記第１の温度センサが検知した対象物の温度を示す温度情報を入力し、前記温度情報に基づいて前記対象物の温度分布を推定し、前記送風部を起動させる前における前記温度情報と、
   前記送風部を起動させて発熱させているときにおける前記温度情報とから前記送風装置の位置情報を推定する推定部と、
   前記推定部で推定した前記温度分布と前記送風装置の位置情報とに基づいて前記送風部の送風方向を制御する制御部と
   を備えた送風制御システム。
9. 送風を行う送風部を備え、室内の任意の位置に配置された可搬式の送風装置であって、
   対象物の温度を検知し、前記室内に固定された第１の温度センサが検知した前記対象物の温度を示す温度情報に基づいて、前記対象物の温度分布を推定し、前記送風部を起動させる前における前記温度情報と、前記送風部を起動させて発熱させているときにおける前記温度情報とから、前記送風装置の位置情報を推定する推定部と、
   前記推定部で推定した前記温度分布と前記送風装置の位置情報とに基づいて前記送風部の送風方向を制御する制御部と
   を備えた送風装置。

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