空调机的制作方法

专利名称：空调机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有遥控器的位置检测功能的空调机。
技术背景
空调机为通过连接配管将室内机和室外机连接起来的结构，在室内，使用者使 用单独的遥控器来对空调机的功能进行操作。
空调机将室内的空气吸取到室内机的热交换器中，通过加热、冷却、除湿等功 能进行调整，将该调整过的空气吹到室内，由此，对室内进行空气调和。此时，室内温 度的控制基于使用者通过遥控器设定的设定温度和由设置于室内机主体的吸入温度热敏 电阻(thermistor)检测到的吸入空气的温度来进行的。
但是，一般的空调机中的室内机安装于室内的高处，因此，未必是与使用者所 处空间相同的温度，会产生温度差。另外，在室内机的前方放置有障碍物的情况等，根 据室内环境的不同，有时会引起进行过空气调整的吹出口的空气在室内机附近滞留、无 法到达整个室内的短路现象(short circuit)，导致与使用者所处空间的温度产生的很大的温度差。
另外，在使用者处于日照的射入窗边、或使用瓦斯炉kaskonro)的厨房这样局 部温度差很大的空间的情况下，也存在与吸入空气温度产生很大的温度差的情况。
针对于此，在以往的空调机中，提出了这样的控制方法在操作空调机的遥控 器上搭载检测室温的室温热敏电阻，以检测使用者的任意位置的室温。然后，从遥控器 向空调机发送检测到的室温，并且通过遥控器位置检测单元来识别使用者的任意位置， 修正与吸入口的空气温度的温度差。
另外，作为用于检测室温的手段，多使用电阻值根据室温而变化的温度热敏电 阻，因为温度热敏电阻价格便宜而且检测精度高，而作为遥控器的位置检测单元，提出 了各种方法。
作为检测遥控器位置的现有技术，公知有专利文献1 4。
专利文献1公开了一种空调用遥控器的技术，该空调用遥控器的特征在于包 括在与空调机之间进行双向通信的遥控器通信单元、和具有计量时间的时间计量单元的 遥控器控制单元，根据通过时间计量单元计量到的、从发送指令到接收处理结果为止的 经过时间，来算出到空调机之间的距离，提醒基于距离的空调控制。
专利文献1是以红外线为通信载体在空调机主体和遥控器之间进行双向通信的 技术，通过测定双向通信时的收发之间的时间，来测定距离。由于红外线信号的通信速 度为光速，因此，红外线信号前进1米所需要的时间大约仅为3.3η秒。因此，要检测出 室内空间中的距离，最低也需要数百ρ秒的分解能力，而一般家电产品等中使用的通用 微机的计时器精度顶多为数μ秒，因此需要非常高精度的计时器，考虑到成本方面，这 非常不现实的。
另外，在设想实际用于家电产品的情况下，还需要考虑到噪声所导致的误检测，而为了检测数百ρ秒的时间差，就不允许附加噪声切断(noise cut)用的滤波电路，不 能指望提高S/N比，存在无法高精度地进行检测的问题。
专利文献2公开了一种环境调整系统的技术，该环境调整系统具有生成封闭空 间中的环境条件的环境设备和带传感器的遥控器，该带传感器的遥控器将封闭空间的环 境条件指令通过无线电波提供给该环境设备，该环境调整系统根据环境设备或者是带传 感器的遥控器所接收到的信号的强度、或者是根据传送延迟时间来求出距离。
专利文献2是以无线电波为通信载体在环境设备和遥控器之间进行双向通信， 并根据接收时的信号强度或者传送延迟时间来求出距离。为了检测遥控器的方向，需要 设置多个作为接收部的天线，在成本方面仍然存在问题。另外，为了根据传送延迟时间 来求出距离，与专利文献1的红外线方式一样，由于电波也是非常高速的，因此在运算 处理方面仍留有问题。而且，在电波的情况下，由于电波是法律限制的对象，因此对于 产品规格，无法自由设定信号强度，在通用性方面也存在问题。
专利文献3中，具有对红外线信号进行接收的两个以上的受光单元，各受光单 元具有将多个受光元件排列在MXN个的二次矩阵上而构成的受光面，各受光单元输出 与受光强度对应的检测信号，并且确定受光面上的红外线信号的受光位置。位置检测单 元根据受光位置而按照三角测量的原理等来计算遥控器发送器的相对位置。由此，对比 文件3公开了与用于检测红外线遥控器的发送器和接收器之间的相对位置关系的位置检 测系统、位置检测方法以及红外线遥控器接收器有关的技术。
在专利文献3中，由于利用三角测量的原理来运算遥控器位置，因此，必须在 室内机侧设置一对受光部，该受光部具有使红外线光源的像成像在二维矩阵的受光元件 上的精度很高的光学系统，因此成本非常高，还不得不将收纳受光部的室内机的尺寸增 大，终究还是不能应用到成本竞争力非常重要的家电产品中。
专利文献4公开了一种电气设备的技术，该电气设备的特征在于，该电气设备 由电气设备主体和遥控器构成，该电气设备主体具有向遥控器发送信号的信号发送单 元；从遥控器接收信号的信号接收单元；使用者能够进行操作的输入单元；以及发送输 入单元的遥控器位置检测信号的单元，遥控器具有从电气设备主体接收信号的信号接 收单元；向电气设备主体发送信号的信号发送单元；以及在接收到遥控器位置检测信号 时直接将遥控器位置检测确认信号发送给电气设备主体的单元，电气设备主体在发送遥 控器位置检测信号之后，计量到接收到遥控器位置检测确认信号为止的时间，根据计量 时间进行运算来计算出电气设备主体与遥控器之间的距离，并发送运算计算出的距离信 号，遥控器输出基于接收到的距离信号的警报。
专利文献4与专利文献1 一样是在电气设备主体和遥控器之间进行双向通信，通 过测定双向通信时的收发之间的时间来测定距离。因此，与专利文献1一样在精度和成 本方面存在很大的问题。
专利文献1JP特开2008-309379号公报
专利文献2JP特开2007-127348号公报
专利文献3JP特开2001_197577号公报
专利文献4JP特开2004-304408号公报
以往，根据空调机的空调空间的环境条件的不同，存在设定温度和使用者所在周围空间温度之间产生很大的温度差的问题。作为一个示例，如前所述，有窗边或厨房 这样的局部温度差很大的环境、和产生空调过的吹出空气在室内机附近滞留而无法到达 整个室内这样的短路现象的环境。
因此，为了解决该问题，如前所述提出了这样的方法使用遥控器所具有的遥 控器位置检测单元和温度热敏电阻来检测使用者的任意位置的温度，将检测到的位置信 息和温度信息发送给空调机，由此，来修正温度差。
但是，在如前所述检测遥控器的位置时，需要有专用的遥控器位置检测装置， 因而存在成本增加和装置复杂化的问题。
本发明是为了解决上述现有问题而提出的发明，其目的在于提供一种能够以低 成本来检测遥控器的位置的空调机。发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种空调机，其具有能够以红外线为通信载体 进行双向通信的遥控器，其特征在于，所述空调机的主体具有第一红外线发光二极管和 第一红外线受光元件，所述遥控器具有第二红外线发光二极管和第二红外线受光元件， 从所述第一红外线发光二极管发送的红外线信号的放射强度可按多个阶段变化，根据所 述第二红外线受光元件接收所述使放射强度可按多个阶段变化的红外线信号的结果，来 检测从所述空调机的主体到所述遥控器的距离。
根据本发明，从空调机的主体的红外线发光二极管发送的红外线信号的放射强 度可按多个阶段变化，能够根据遥控器的红外线受光元件接收所述使放射强度可按多个 阶段变化的红外线信号的结果，来检测从空调机的主体到遥控器的距离。
另外，本发明提供一种空调机，其具有能够以红外线为通信载体进行双向通信 的遥控器，其特征在于，所述空调机的主体具有多个第一红外线发光二极管、和第一红 外线受光元件，所述遥控器具有第二红外线发光二极管和第二红外线受光元件，从所述 多个第一红外线发光二极管发送的红外线信号的放射强度可按多个阶段变化，并且使所 述多个第一红外线发光二极管的放射方向分别朝向不同方向地进行发送，在所述第二红 外线受光元件接收到了所述使放射强度可按多个阶段变化的红外线信号时，根据发送了 所述接收到的红外线信号中能够以最弱放射强度进行接收的红外线信号的所述第一红外 线发光二极管的放射方向，来检测所述遥控器相对于所述空调机的主体的方向，并根据 计时结果来检测从所述空调机的主体到所述遥控器的距离，其中，所述计时结果是对所 述使放射强度可按多个阶段变化的红外线信号输入到所述第二红外线受光元件中的时间 进行计时的结果。
根据本发明，在通过遥控器的红外线发光二极管接收到从空调机的主体的多个 红外线发光二极管发送的使放射强度可按多个阶段变化的红外线信号时，能够根据发送 了接收到的红外线信号中能够以最弱放射强度进行接收的红外线信号的主体的红外线发 光二极管的放射方向，来检测遥控器相对于空调机的主体的方向，并能够根据计时结果 来检测从空调机的主体到遥控器的距离，其中上述计时结果是对放射强度可按多个阶段 变化的红外线信号输入到遥控器的第二红外线受光元件中的时间进行计时的结果。
另外，本发明提供一种空调机，其具有能够以红外线为通信载体进行双向通信的遥控器，其特征在于，所述空调机的主体具有多个第一红外线发光二极管、和第一红 外线受光元件，所述遥控器具有第二红外线发光二极管和第二红外线受光元件，从所述 多个第一红外线发光二极管发送的红外线信号为脉冲信号，该脉冲信号的放射强度可按 多个阶段变化，并且使所述多个第一红外线发光二极管的放射方向分别朝向不同方向地 进行发送，在所述第二红外线受光元件接收到了所述使放射强度可按多个阶段变化的红 外线信号时，根据发送了所述接收到的红外线信号中能够以最弱放射强度进行接收的红 外线信号的第一红外线发光二极管的放射方向，来检测所述遥控器相对于所述空调机的 主体的方向，并根据计数结果来检测从所述空调机的主体到所述遥控器的距离，其中， 所述计数结果是对通过所述第二红外线受光元件接收到的所述红外线信号的脉冲数进行 计数的结果。
根据本发明，从空调机的主体的红外线发光二极管发送的、放射强度可按多个 阶段变化的红外线信号为脉冲信号，并且在遥控器的红外线受光元件接收到了放射强度 可按多个阶段变化的红外线信号时，能够根据发送了接收到的红外线信号中能够以最弱 放射强度进行接收的红外线信号的主体的红外线发光二极管的放射方向，来检测遥控器 相对于空调机的主体的方向，并能够根据计数结果来检测从空调机的主体到遥控器的距 离，其中上述计数结果是对通过遥控器的红外线受光元件接收到的红外线信号的脉冲数 进行计数的结果。
本发明能够提供一种可以低成本检测遥控器的位置的空调机。


图1是表示本发明的实施方式的空调机的外观结构的图。
图2是室内机的侧剖视图。
图3是表示设于室内机的室内收发部及其周边的概略结构的图。
图4是表示空调机的系统结构的图。
图5是表示作为室内机侧的遥控器位置检测装置的系统结构的图。
图6是用于说明来自室内机的位置判别信号的输出动作的流程图。
图7是表示遥控器的外观结构的图。
图8是表示作为遥控器侧的遥控器位置检测装置的系统结构的图。
图9是表示红外线发光二极管的驱动电流和放射强度的关系的图。
图10是表示红外线信号的到达距离和放射强度的关系的图。
图11是用于说明从室内机侧发送的位置判别信号的图。
图12是按位置判别信号的放射强度级别表示遥控器红外线受光元件的可接收范 围的图。
图13是用于说明从室内机到遥控器为止的距离的检测动作的时间图。
图14是表示设置于室内机侧的室内红外线发光二极管的配置的图。
图15是表示红外线发光二极管的指向性的图。
图16是表示室内环境的一个示例的图。
图17是用于说明基于室内机的安装位置的输出调整的流程图。
图18是用于说明遥控器的位置检测动作的时间图。8
图19是表示使用了从A到X为止的区间的脉冲时的具体示例的图。
图20是表示从tl计时t24秒时的具体示例的图。
标号说明
1 空调机(空调机的主体)；2 室内机；3 室外机；4 连接配管；5 遥 控器；16:室内收发部；17:显示部；18:室内红外线受光元件(第一红外线受光元 件)；21:控制基板；22:室内机微机(控制单元、切换控制单元、调整单元、电流控 制单元)；23 吸入温度热敏电阻(第一温度检测单元)；25 湿度传感器(第一湿度检 测单元)；27:步进电动机驱动电路；观前面板用电动机；^a、29b> 29c上下风 向板用电动机；30a、30b 左右风向板用电动机；32、33、34:室内红外线发光二极管 (第一红外线发光二极管)；35、36、37、47:开关元件；38: DC/DC转换电路；40: 遥控器收发部；41 遥控器红外线受光元件(第二红外线受光元件)；42 遥控器红外 线发光二极管(第二红外线发光二极管)；43a:室温热敏电阻(第二温度检测单元)； 43b 湿度传感器(第二湿度检测单元)；44:电池；45:遥控器微机；46、49载波 频率生成开关元件；48:操作面；50: LCD模块；51:交流电源；控制电源电 路；65 :操作按钮。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式的空调机进行详细说明。
首先，使用图1、图2对本实施方式的空调机1的整体结构进行说明。图1是表 示本实施方式的空调机1的外观结构的图，图2是空调机1的室内机2的侧剖视图。
图1所示的空调机1通过用连接配管4将室内机2和室外机3连接起来而构成， 用于对室内进行空气调和。在室内机2的图中右下所示的下部右端，设置有室内收发部 16，该室内收发部16接收来自单独的遥控器5的红外线操作信号。
如图2所示，室内机2在壳体基体6的中央部设置有热交换器7，在热交换器7 的下游侧配置有长度与热交换器7的宽度大致相等的横流风扇式的室内送风风扇8，室内 机2中安装有接水盘9，将它们用装饰框架10覆盖起来，在装饰框架10的前表面安装有 前面板11。
另外，在该装饰框架10的上下，设置有吸入室内空气的空气吸入口 12和吹出进 行了温度和湿度调整后的空气的空气吹出口 13。在设置于热交换器7的空气流下游的室 内送风送风8旋转时，室内空气从设置于室内机2的空气吸入口 12通过热交换器7、室内 送风风扇8流向宽度与室内送风风扇8的长度大致相等的吹出风道8a，气流的左右方向通 过配置在吹出风道8a的中途的左右风向板14而偏转，并且气流的上下方向通过配置于空 气吹出口 13的上下风向板15而偏转，然后吹出到室内。
图3是表示设置于室内机2的室内收发部16及其周边的概略结构的图。在室内 收发部16中设置有接收来自单独的遥控器5的红外线信号(操作信号)的室内红外线 受光元件18;和用于向遥控器5发送红外线信号的三个室内红外线发光二极管32、33、 34。另外，例如室内红外线发光二极管32、33、34各自的配光方向的配置预先确定成室 内红外线发光二极管34的末端朝向右侧倾斜，详细情况将在后面叙述。
另外，室内收发部16中设置有由红外线透射材料构成的受光盖20。
此外，从室内红外线发光二极管32、33、34发送的红外线信号透过受光盖20进 行发送，因此，受光盖20优选为红外线容易透射但不容易扩散的丙烯酸(7 聚 碳酸酯(f ”力一#本一卜)、高密度聚乙烯(高密度f U工f > >)这样的材质，本实 施方式中的受光盖20使用了丙烯酸。
另外，本实施方式中的受光盖20使用了仅使红外线波长的光能够通过的具有滤 光性能的丙烯酸，通过构成为防止换流器(inverter)照明等的外干扰光，能够提高接收性 能的可靠性并且能够防止接收性能降低。
另外，与室内收发部16相邻地设置有构成为一体的显示部17。显示部1通过使 设置于内部的六个显示用的发光二极管17a、17b、17c、17d、17e、17f点亮，来对使用 者以视觉方式传达运转状况。
接下来对空调机1中的系统结构进行说明。
图4是表示空调机1的系统结构的图。
图4所示的室内机2在内部的电装品箱(未图示)中具有控制基板21。
在图4中，通过突入电流防止电路52、电力中继器53、控制电源电路M构成 电源部。在控制电源电路M上经风扇电动机驱动电路55连接有风扇电动机56，并且经 二通换向阀驱动电路57连接有二通换向阀58。此次，从交流电源51向上述部分进行供 H1^ ο
在控制基板21上设置有室内机微机(microcomputer) 22。在室内机微机22上连 接有与控制电源电路M连接的复位电路59、EEPROM60、时钟振荡电路61。
另外，室内机微机22与室内红外线受光元件18、吸入温度热敏电阻23、热交换 器热敏电阻34、湿度传感器25等各种传感器连接。另外，室内机微机22根据来自所述 各种传感器的信号、经室内红外线受光元件18接收到的来自遥控器5的操作信号，来控 制显示部17的发光二极管(17a、17b、17c、17d、17e、17f)的点亮，并控制蜂鸣器沈的 鸣响动作，以使使用者能够通过感觉(通过视觉)来识别空调机1的运转状态。
另外，室内机微机22控制经步进电动机驱动电路27连接的前面板用电动机观、 上下风向板用电动机^a、29b> 29c>左右风向板用电动机30a、30b、30c的旋转。
并且，室内机微机22经室内外通信电路30承担与室外机3的通信，并且统一控 制室内机2。
<室内机侧的遥控器位置检测装置>
接下来，使用图5、图6说明室内机2侧的遥控器位置检测装置的结构。图5是 表示作为室内机2侧的遥控器位置检测装置发挥作用的室内收发部16的系统结构的图， 图6是用于说明来自室内机2的位置判别信号的输出动作的流程图。
首先，室内机2侧的遥控器位置检测装置利用既有的室内红外线受光元件18话 室内红外线发光二极管32、33、34，如前所述，室内红外线受光元件18构成进行室内机 2和遥控器5的双方向通信的室内收发部16。通过这样的结构，实现了系统的简化和成 本的降低。
另外，“位置”用“距离”和“方向”来表现。
在图5中，通过开关6\￥)电源70、18.5V电源71、12V电源72、8.5V电源73、调节器74、5V电源75构成电源部。从交流电源15向上述各部进行供电。室内机微机22与5V电源75连接。
室内机微机22与开关元件35、36、37连接，并控制各开关元件的接通/断开。 另外，在室内机微机22上连接有载波频率生成用的载波频率生成开关元件49，室内机微 机22控制38kHz的载波频率(DUTY(占空比)50% )的生成。另外，室内机微机22连 接于以12V电源72为输入的DC/DC转换电路38，并控制DC/DC转换电路38的输出电压。
在DC/DC转换电路38的输出侧，经开关元件35连接有室内红外线发光二极管 32的阳极侧，经开关元件36连接有室内红外线发光二极管33的阳极侧，经开关元件37 连接有室内红外线发光二极管34的阳极侧。
室内红外线发光二极管32的阴极侧经电阻Rl连接于载波频率生成开关元件49 的一端，室内红外线发光二极管33的阴极侧经电阻R2连接于载波频率生成开关元件49 的一端，室内红外线发光二极管34的阴极侧经电阻R3连接于载波频率生成开关元件49 的一端。另外，载波频率生成开关元件49的另一端为0V。
室内红外线发光二极管32、33、34分别负责位于哪个位置(区域)的遥控器5的 检测已预先确定(参照图幻，详细情况将在后面叙述。例如，室内红外线发光二极管32 是中间区域检测用，若从正面观察室内机2则向正面方向(中间区域)发送红外线信号。 另外，室内红外线发光二极管33是左边区域检测用，若从正面观察室内机2则向左方向 (左边区域)发送红外线信号。另外，室内红外线发光二极管34是右边区域检测用，若 从正面观察室内机2，则向右方向(右边区域)发送红外线信号。
在这样的结构中，参照图6的流程图对来自室内机2的位置判别信号的输出动作 进行说明(同时参照图11)。
室内送风风扇8接收来自遥控器5的后述的位置检测请求信号，室内红外线受光 元件18进行内部处理将其转换成数字信号并输出到室内机微机22中时(步骤Sl 是)， 室内机微机22根据接收到的位置检测请求信号而开始遥控器位置检测控制。
在本实施方式中，为了执行遥控器位置检测控制，使用室内红外线发光二极管 32、33、；34三者，来检测遥控器5的方向、距离。
首先，使开关元件35、36、37接通，从室内红外线发光二极管32、33、34发送 通过载波频率生成用的开关元件49调制(DUTY50%)成了 38kHz的载波频率的红外线信 号62)。另外，该红外线信号在图11中作为基本运转信号示出。并且，该基本运转信 号中附加了室内机2的运转信息(吸入温度、湿度等)。
接着，从中间区域用的室内红外线发光二极管32发送图11所示的位置判别信号 (S3)。然后，从左边区域检测用的室内红外线发光二极管33发送图11所示的位置判别 信号64)。之后，从右边区域检测用的室内红外线发光二极管34发送图11所示的位置 判别信号(S5)。
S卩，在步骤S3中，室内机微机22使开关元件35、36、37中的开关元件35接 通，从中间区域用的室内红外线发光二极管32发送通过载波频率生成用的开关元件49 调制成了 38kHz的载波频率的位置判别信号的红外线信号。此时，室内机微机22对 DC/DC转换电路38输出使输出电压可按多个阶段变化的输出电压指令信号。由此，流 过室内红外线发光二极管32的驱动电流改变，位置判别信号的放射强度如图11所示按“强”—“中”—“弱”—“微弱”分阶段减弱。
另外，在S4和S5中，也依次切换开关元件35、36、37，与S3—样，位置判别 信号的放射强度分阶段减弱。
上述内容的详细内容参照后述的图18等进行说明。
另外，在本实施方式中，通过DC/DC转换电路38使驱动电流可变，但是也可 以通过设置多个限制电阻通过切换该限制电阻来获得同样的效果。
<遥控器侧的遥控器位置检测装置的结构>
接下来，使用图7、图8对遥控器侧的遥控器位置检测装置的结构进行说明。图 7是表示遥控器5的外观结构的图。图8是表示遥控器5的系统结构的图。
图7的(a)表示遥控器5的显示操作面。如图7的(a)所示，遥控器5由以下 部分构成设有操作按钮65的操作面48 ；显示操作信息等的LCD模块50 ；以及与室内 机2进行双向通信的由受光盖40a覆盖的遥控器收发部40。另外，在受光盖40a设置有 后述的室温热敏电阻和湿度传感器用的通风孔40b。
图7的0))表示遥控器5的显示操作面的背面，具有后盖80，
图7的(c)表示卸下遥控器5的后盖80插入电池44的状态。S卩，遥控器5是 使用了红外线发光二极管的无线方式，以使得无论使用者处于室内的何处都能够操作空 调机1，遥控器5在内部内置有遥控器收发部40和向LCD模块50供给电源的电池44。
图7的(d)表示遥控器收发部40的结构。图7的(d)是从A方向观察图7的 (a)所示的遥控器5的图。在遥控器收发部40中设置有遥控器红外线受光元件41以及遥 控器红外线发光二极管42。另外，遥控器收发部40还兼具作为遥控器侧的遥控器位置检 测装置的功能，实现了系统的简化和成本的降低。
此外，在遥控器收发部40的旁边搭载了检测室温的室温热敏电阻43a和湿度传 感器43b，从而能够随时检测遥控器5的周边的室温和湿度。
如图8所示，遥控器5具有遥控器微机45。
遥控器微机45与载波频率生成用的载波频率生成开关元件46连接，并控制 38kHz的载波频率的生成。另外，遥控器微机45与开关元件47连接，并控制开关元件 47的接通/断开。
遥控器红外线受光元件41的一端经开关元件47与电池44连接，而另一端与遥 控器微机45连接。遥控器红外线受光元件41接收从室内机2发送的位置判别信号并输 出给遥控器微机45。另外，遥控器红外线受光元件41通过开关元件47而接通/断开。
遥控器红外线发光二极管42的阳极侧与电池44连接，阴极侧将电阻R4与载波 频率生成开关元件46的一端连接。另外，载波频率生成开关元件46的另一端为0V。
室温热敏电阻43a的一端与电池44连接，另一端与遥控器微机45连接，室温热 敏电阻43a将室温信息信号输出到遥控器微机45。遥控器微机45根据该室温信息信号将 作为遥控器5的周边空间温度的室温信息经遥控器收发部40发送给室内机2的室内收发 部16。当经室内收发部16收到的遥控器5的室温信息时，室内机微机22将遥控器5的 室温信息和来自室内机2的吸入温度热敏电阻23的室温信息进行比较，并适当修正该温 度的差分(温度差分)(参照图4)。
湿度传感器43b的一端与电池44连接，另一端与遥控器微机45连接，湿度传感12器4 将湿度信息信号输出到遥控器微机45。遥控器微机45根据该湿度信息信号将作 为遥控器5的周边空间湿度的湿度信息经遥控器收发部40发送给室内机2的室内收发部 16。经室内收发部16收到了遥控器5的湿度信息时，室内机微机22将遥控器5的湿度信 息与来自室内机2的湿度传感器25的湿度信息进行比较，并适当修正该湿度的差分(湿 度差分)(参照图4)。
在图8中，遥控器微机45通过使用者按压预定的操作按钮65来识别各运转模 式。在基于操作按钮(未图示的位置确认按钮)65的操作的遥控器位置检测的指令信号 被输入到遥控器微机45中时，遥控器微机45，为了将所述的位置检测请求信号发送给室 内机2，对载波频率生成开关元件46的接通/断开进行控制，使驱动电流流过遥控器红外 线发光二极管42，并且使遥控器红外线受光元件41的开关元件47在预定时间内为接通状 态。使遥控器红外线受光元件41在预定时间内为接通状态是为了使仅在预定时间接收来 自室内机2的位置判别信号。
通常，使遥控器红外线受光元件41的电源为断开状态(使开关元件47断开)， 去掉待机电力的消耗，延长了遥控器5的电池寿命，并且实现了有强噪声放射的环境下 的误动作的防止。
<遥控器的距离检测>
接下来，使用图9到图12对从室内机2到遥控器5的距离检测进行说明。图9 是表示流过红外线发光二极管的驱动电流和放射强度之间的关系的图。图10是表示红外 线信号的到达距离与放射强度之间的关系的图。图11是用于说明从室内机2侧发送的位 置判别信号的图。图12是按位置判别信号的放射强度级别表示遥控器红外线受光元件41 的可接收范围的图。图13是用于表示从室内机2到遥控器5的距离的检测动作的时间 图。
如图9所示，室内红外线发光二极管(32、33、34)具有这样的特性每当增加 驱动电流时，放射的红外线信号的放射强度大致成比例地增强。
另外，如图10所示，红外线的放射强度遵从平方反比定律，随着距离的边缘， 放射强度衰减。因此，放射强度弱的信号从室内机2起仅能够到达很近的距离。另一方 面，放射强度强的信号能够到达比放射强度弱的信号更远的距离。
而且，红外线受光元件(遥控器红外线受光元件41)如果不输入超过某固定以上 的阈值的放射强度的信号则无法作为信号进行识别。因此，会出现这样的情况若是距 室内机2近的距离的话，则能够接收从放射强度弱的信号到放射强度强的信号的所有信 号，而如果距离室内机2的距离较远，则无法接收放射强度弱的信号，而仅能够接收到 放射强度强的信号。
在本实施方式中利用率上述红外线的衰减特性。
如图11所示，从室内机2向遥控器5发送“强”、“中”、“弱”、“微弱” 这样多个阶段的放射强度的位置判别信号。与该多个阶段的放射强度的位置判别信号对 应地，遥控器5所具有的遥控器红外线受光元件41的可接收范围如图12所示，根据放射 强度而成为“远”、“中”、“近”、“极近”这样大致4个阶段的范围。
S卩，遥控器红外线受光元件41可以定义成如果遥控器红外线受光元件41能够 接收放射强度为“微弱”的位置判别信号，则遥控器5处于室内机2的“极近”的位置，若能够接收放射强度为“弱”的位置判别信号，则遥控器5位于室内机2的“近”的位 置，若能够接收放射强度为“中”的位置判别信号，则遥控器5位于室内机2的“中” 的位置，若仅能够接收放射强度为“强”的位置判别信号，则遥控器5位于室内机2的 “远”的位置。
因此，如果能够判断遥控器红外线受光元件41能够接收到位置判别信号的哪个 阶段的放射强度，则能够检测从室内机2到遥控器5的距离。
因此，室内机微机22为了使遥控器5识别为哪个阶段的放射强度，针对每个放 射强度，在位置判别信号中附加了 “强”、“中”、“弱”、“微弱”这样的位(bit)信 息(放射强度信息)。而且，为了使遥控器5识别是从哪个室内红外线发光二极管32、 33、34发送的位置判别信号，在位置判别信号中附加了 “中间区域”、“左边区域”、“右边区域”这样的位信息(区域信息)。
通过这样的结构，根据经遥控器红外线受光元件41接收到的位置判别信号，遥 控器微机45能够容易地判别收到了从哪个室内红外线发光二极管32、33、34发送的位置 判别信号，而且能够容易地判别能够收到哪个放射强度的位置判别信号。遥控器微机45 将该判别结果作成红外线信号(位置结果信号)经遥控器红外线发光二极管42发送给室 内机2。空调机1的室内机微机22根据接收到的红外线信号的判别结果能够检测出到遥 控器5的距离(“远”、“中”、“近”、“极近”)。
顺便提一下，由于在位置判别信号中附加了放射强度信息，因此，遥控器5中 不需要测定和判别位置判别信号的放射强度的电路。
另外，在从遥控器5发送到室内机2的位置结果信号中，含有下述表1所示的信 息。即，在位置结果信号中含有(1)唯一识别遥控器5的“遥控器ID” ； (2)针对从 中间区域检测用的室内红外线发光二极管32发送的位置判别信号的“位置判别信号的接 收结果” ；( 针对从左边区域检测用的室内红外线发光二极管33发送的位置判别信号 的“位置判别信号的接收结果” ；(4)针对从右边区域检测用的室内红外线发光二极管34 发送的位置判别信号的“位置判别信号的接收结果” ；(5)通过遥控器5检测到的“温 度·湿度”等信息。
顺便提一下，从遥控器5接收到了表1中的位置结果信号的室内机2(室内机微 机22)识别为遥控器5处于中间区域的距离为“近”的位置。
表1
位置结果信息中含有的信息的示例
遥控器ID位置判别信号的接收结果(输出结果信息)温度·湿度中间区域弱左边区域强右边区域强
另外，在本实施方式中，识别4个阶段的距离(“远”、“中”、“近”、“极 近”)，但是通过进一步发送多个阶段的放射强度的信号，能够更检测出更细致的距离。
接下来，参照图13所示的时间图补充说明从室内机2到遥控器5的距离的检测 方法。在该说明中，为了使距离的说明易于理解，对于中间区域、右边区域以及左边区 域这样的方向上的距离不进行区别，即省略方向的区别。
首先，遥控器微机45从遥控器红外线发光二极管42向室内机2发送位置检测 请求信号(时间点ta)，另外，该位置检测请求信号的发送可以通过使用者的操作而被发 送，也可以不通过使用者的操作而作为遥控器微机45的功能进行发送。
室内机2所具有的室内红外线受光元件18接收到了位置检测请求信号时(与时 间点ta大致相同的时刻的时间点ta')，室内机微机22根据接收到的位置检测请求信号 进行图6的流程图所示那样的内部处理，从室内红外线发光二极管32发送预定的发送码 的红外线信号(基本运转信号)，接着，依次发送放射强度为“强”的位置判别信号e、 放射强度为“中”的位置判别信号f、放射强度为“弱”的位置判别信号g、以及放射强 度为“微弱”的位置判别信号h(时间点tb)。这里，对于方向不进行区别，因此，仅说 明室内红外线发光二极管32动作的情况。另外，预定的发送码例如遵守财团法人家电产 品协会的标准。
遥控器5所具有的遥控器红外线受光元件41在接续于预定的发送码(基本运转 信号)收到了位置判别信号时(与时间点tb大致相同时刻的时间点tb')，遥控器微机45 根据接收到的位置判别信号来判别放射强度为“强”、“中”、“弱”、“微弱”中的 哪个信号为止。顺便说一句，室内机2和遥控器5放置于相同的室内，但是即使在相同 室内，遥控器5离室内机2越远时，仅能够接收到放射强度为“强”的位置判别信号为 止。另一方面，当遥控器5离室内机2较近时，遥控器能够接收到放射强度为“微弱” 的位置判别信号为止。
遥控器微机45将作为其判别结果的位置结果信号(参照表1)经遥控器红外线发 光二极管42发送给室内机2 (时间点tc)。例如，遥控器5在能够接收到放射强度为“微 弱”的位置判别信号为止的情况下，“微弱”这一信息包含在位置结果信号中。
当室内机2所具有的室内红外线受光元件18接收到了位置结果信号时，室内机 微机22根据接收到的位置结果信号来检测到遥控器5的距离(“远”、“中”、“近”、“极近”)。
作为图13中的示例，遥控器红外线受光元件41收到了位置判别信号e、f(时间 点tb')。另一方面，没有收到位置判别信号g、h。即，接收到了与位置判别信号e对 应的放射强度为“强”、与位置判别信号对应的放射强度为“中”信号，而没能接收到 与位置判别信号g对应的放射强度为“弱”和与位置判别信号h对应的放射强度为“微 弱”的信号，因此，到遥控器5的距离为“中”。
另外，在这里为了简化说明没有对方向加以区别，但是在如本实施方式那样具 有指向性(参照图15)的室内红外线发光二极管32、33、34的情况下，通过由遥控器5 接收各室内红外线发光二极管32、33、34发送的位置判别信号，如表1所示，将表示其 结果的位置结果信号从遥控器5发送给室内机2，即通过对方向加以区别，室内机2(室内 机微机2 能够检测出距遥控器5的更加准确的距离。
当然，这里的说明只是一个示例，为了检测从室内机2到遥控器5的距离，将位 信息(放射强度信息)附加到了位置判别信号中，但是也可以如后所述，而不限定于该示 例。
<遥控器的方向检测>
接下来，使用图14到图18对遥控器5的方向检测方法进行说明。图14是表示室内机2所具有的作为遥控器位置检测装置使用的室内收发部16中设置的室内红外线发 光二极管的配置的图。图15是表示室内红外线发光二极管的指向性的图。图16是表示 室内环境条件的一个示例的图。图17是用于说明基于安装位置信息的修正的图。图18 是用于说明遥控器的位置检测动作的时间图。
如图14d(a)所示，室内机2所具有的作为遥控器位置检测装置使用的室内收发 部16中，设置有中间区域检测用的室内红外线发光二极管32、左边区域检测用的室内 红外线发光二极管33以及右边区域检测用的室内红外线发光二极管34三个室内红外线发 光二极管。并且，室内红外线发光二极管32、33、34分别朝向不同的方向配置成呈扇形 展开(箭头方向)。该配置这一点与参照图3所述的一样。
如图14的(b)所示，若从正面观察室内机2则中间区域用的室内红外线发光二 极管32向正面方向(中间区域)发送位置判别信号，若从正面观察室内机2则左边区域 检测用的室内红外线发光二极管33向左方向(左边区域)发送位置判别信号，若从正面 观察室内机2，则右边区域检测用的室内红外线发光二极管34向右方向(右边区域)发送 位置判别信号。
另外，关于左边区域检测用的室内红外线发光二极管33、右边区域检测用的室 内红外线发光二极管34的安装角度，配置成从中间区域检测用的室内红外线发光二极 管32观察，向左右构成相同的角度，即，在该示例中，各区域的重叠减少，且各区域的 大小大致相同。
图15表示室内红外线发光二极管(32、33、34)的指向性。室内红外线发光二极 管(32、33、34)以透镜的大致中心为光轴，并且红外线从中心呈放射状地放射。另外， 所放射的红外线具有这样的指向性以光轴为0°，随着角度10°、20°地增大，其放 射强度衰减而变弱。
因此，通过将室内红外线发光二极管32、33、34配置成分别朝向不同方向地发 送(放射)位置判别信号，配置于遥控器5所在的方向的室内红外线发光二极管所发送的 位置判别信号的放射强度的衰减最小，配置于其他方向的室内红外线发光二极管所放松 的位置判别信号的放射强度的衰减变大。于是，如果是来自朝向遥控器5所在的方向进 行发送的室内红外线发光二极管的位置判别信号，则该遥控器5能够接收到放射强度比 朝向其他方向进行发送的位置判别信号弱的位置判别信号为止。由此，通过使流过室内 红外线发光二极管32、33、34的驱动电流与上述距离检测同样地可变，来使放射强度如“强”、“中”、“弱”、“微弱”这样可变，能够判别出遥控器5存在于发送了能够以 最弱的放射强度进行接收的位置判别信号的室内红外线发光二极管所朝向的方向。
另外，作为使放射强度可变的另一个理由，举出如下所述的示例。假设在仅发 送了单一的相同放射强度的红外线信号(位置判别信号)的情况下，有时由于墙壁或障碍 物这样的室内环境条件，红外线信号发生反射，从而朝向不同的方向进行发送。
S卩，如图16所示，在向左边区域的放射方向为A，向中间区域的放射方向为 B，向右边区域的放射方向为C的时候，向右边区域的放射在室内的墙壁反射而放射向左 边区域(参照符号C')。例如，尽管遥控器5位于左边区域(参照实线的遥控器5)，遥 控器5接收朝向右边区域发送的红外线信号，从而发生对方向进行错误判别的状况。但 是，反射后的红外线信号的传播路径变长，在与墙壁或障碍物碰撞时衰减，因此，放射强度直接接收的红外线信号变弱并被接收。因此，通过使放射强度可按多个阶段变化， 所接收到的信号的放射强度会产生差异，因此，能够判别出正确的方向而不会出现错误 检测。
例如，在遥控器5位于能够接收到向左边区域发送的红外线信号中放射强度为 “弱”的信号的区域中的情况下，从室内红外线发光二极管33发送的红外线信号(位置判别信号)如果能够接收到“弱”，而向右边区域发送并反射的在左边区域接收到的红 外线信号中，放射强度弱的红外线信号衰减而无法到达，仅接收到作为强放射强度的信 号的“强”的信号。于是，能够判别出遥控器5位于能够接收到最弱的放射强度的位置 判别信号的左边区域中。
另外，室内机2 —般安装在室内的墙面上并且避开窗户等的位置，因此，大多 配置在室内的角部附近。因此，发生引起如上所述的反射的室内环境条件的状况也很^^ ο
因此，在本实施方式中，在室内机2的安装位置设定时，能够进行调整成与室 内环境条件对应的设定。
参照图17的流程图说明这一点。
在安装室内机2之后，确定是否将室内机2的安装位置设定于室内微机 22 (Sll)0在本实施方式中，Sll的确定是使用者的判断。在Sll中使用者的确定结果 是不进行设定的情况下，根据使用者的操作将“没有设定”的指示经遥控器5作为红外 线信号发送给室内机微机22 612)。室内机微机22直接进行通常的判定613)。另外， 如果室内机微机22的初始状态为“没有设定”，则可以省略该S12。
另一方面，在Sll中使用者的确定结果是进行设定的情况下，根据使用者的操 作将“有设定”的指示经遥控器5作为红外线信号发送给室内机微机22 614)，下一步骤 由使用者选择。
即，在室内机2的紧挨着的左侧有墙壁的设定的情况下，通过使用者的操作将 “在左侧有墙壁”的指示经遥控器5作为红外线信号发送给室内机微机615)，室内机微机22进行以α阶段大幅度修正左边区域的位置结果信号的输出结果信息的调整616)， 并进行遵照了该调整的通常的判定(S17)。
另外，如图16所示，在室内机2的紧挨着的右侧有墙壁的设定的情况下，通过 使用者的操作将“在右侧有墙壁”的指示经遥控器5作为红外线信号发送给室内机微机 (S18),室内机微机22进行以α阶段大幅度修正右边区域的位置结果信号的输出结果信 息的调整619)，并进行遵照了该调整的通常的判定620)。
即，在遥控器5'位于图16虚线所示的位置，其结果为，遥控器5'对于从室内 红外线发光二极管32、33、34分别发送的位置判别信号能够接收到“弱”为止。因此， 在遥控器5'发送的位置结果信号如下述表2所示的情况下，室内机微机22无法判断遥控 器5'位于哪个位置。但是，如S18那样，如果在室内机微机22中设定了 “在右侧有墙 壁”，则室内机微机22如S19那样以两个阶段(α =2)大幅度修正表2的位置结果信号 的右边区域的输出结果信息(放射强度)，从“弱”变成“强”，因此，能够正确地识别 遥控器5'的位置。S卩，在遥控器5'位于图16的虚线所示的位置时，从室内机2有右 边区域发送的位置判别信号原本是不会被遥控器5'检测到的，但是即使能够检测到，放射强度也是到“强”为止。在本实施方式中，通过将这一点(在右侧有墙壁这一点)设 定到室内机微机22中618)，室内机微机22如图16所示，能够正确地判定出(幻0)遥 控器5'位于中间区域和左边区域的交界附近的方向。
另外，这一点的考虑方法虽然有左右的不同，但是在前述的S15 S17是一样 的。
表2
位置结果信号的示例(修正前)
权利要求
1.一种空调机，其具有能够以红外线为通信载体进行双向通信的遥控器，其特征在于，所述空调机的主体具有第一红外线发光二极管和第一红外线受光元件， 所述遥控器具有第二红外线发光二极管和第二红外线受光元件， 从所述第一红外线发光二极管发送的红外线信号的放射强度可按多个阶段变化， 根据所述第二红外线受光元件接收所述使放射强度可按多个阶段变化的红外线信号的结 果，来检测从所述空调机的主体到所述遥控器的距离。
2.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，具有多个所述第一红外线发光二极管，使所述多个第一红外线发光二极管的放射方 向分别朝向不同方向地发送红外线信号，在所述第二红外线受光元件接收到了所述使放射强度可按多个阶段变化的红外线信 号时，根据发送了所述接收到的红外线信号中能够以最弱放射强度进行接收的红外线信 号的第一红外线发光二极管的放射方向，来检测所述遥控器相对于所述空调机的主体的 方向。
3.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，所述空调机的主体具有与所述第一红外线发光二极管连接的DC/DC转换电路； 以及向所述DC/DC转换电路输出指令信号来控制所述第一红外线发光二极管的放射强度 的控制单元。
4.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，所述空调机的主体具有与所述第一红外线发光二极管连接的多个电阻；以及切换 所述多个电阻的连接以控制所述第一红外线发光二极管的放射强度的切换控制单元。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的空调机，其特征在于，在从所述第一红外线发光二极管发送的红外线信号中附加识别该第一红外线发光二 极管的识别信息。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的空调机，其特征在于，在从所述第一红外线发光二极管发送的红外线信号中附加能够识别放射强度的放射 强度信息。
7.—种空调机，其具有能够以红外线为通信载体进行双向通信的遥控器，其特征在于，所述空调机的主体具有多个第一红外线发光二极管、和第一红外线受光元件， 所述遥控器具有第二红外线发光二极管和第二红外线受光元件， 从所述多个第一红外线发光二极管发送的红外线信号的放射强度可按多个阶段变 化，并且使所述多个第一红外线发光二极管的放射方向分别朝向不同方向地进行发送，在所述第二红外线受光元件接收到了所述使放射强度可按多个阶段变化的红外线信 号时，根据发送了所述接收到的红外线信号中能够以最弱放射强度进行接收的红外线信 号的所述第一红外线发光二极管的放射方向，来检测所述遥控器相对于所述空调机的主 体的方向，并根据计时结果来检测从所述空调机的主体到所述遥控器的距离，其中，所 述计时结果是对所述使放射强度可按多个阶段变化的红外线信号输入到所述第二红外线 受光元件中的时间进行计时的结果。
8.—种空调机，其具有能够以红外线为通信载体进行双向通信的遥控器，其特征在于，所述空调机的主体具有多个第一红外线发光二极管、和第一红外线受光元件， 所述遥控器具有第二红外线发光二极管和第二红外线受光元件， 从所述多个第一红外线发光二极管发送的红外线信号为脉冲信号，该脉冲信号的放 射强度可按多个阶段变化，并且使所述多个第一红外线发光二极管的放射方向分别朝向 不同方向地进行发送，在所述第二红外线受光元件接收到了所述使放射强度可按多个阶段变化的红外线信 号时，根据发送了所述接收到的红外线信号中能够以最弱放射强度进行接收的红外线信 号的第一红外线发光二极管的放射方向，来检测所述遥控器相对于所述空调机的主体的 方向，并根据计数结果来检测从所述空调机的主体到所述遥控器的距离，其中，所述计 数结果是对通过所述第二红外线受光元件接收到的所述红外线信号的脉冲数进行计数的 结果。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的空调机，其特征在于，所述空调机的主体具有调整单元，该调整单元根据与该主体的安装位置对应的设定 来调整所述第二红外线受光元件接收到的所述红外线信号的接收结果。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的空调机，其特征在于，所述空调机的主体根据与该主体的安装位置对应的设定来使所述第一红外线发光二 极管的电流值可变。
11.一种空调机，其具有能够以红外线为通信载体进行双向通信的遥控器，其特征在于，所述空调机的主体具有第一红外线发光二极管和第一红外线受光元件， 所述遥控器具有第二红外线发光二极管和第二红外线受光元件， 从所述第二红外线发光二极管发送的红外线信号的放射强度可按多个阶段变化， 根据所述第一红外线受光元件接收所述使放射强度可按多个阶段变化的红外线信号的结 果，来检测从所述空调机的主体到所述遥控器的距离。
12.根据权利要求11所述的空调机，其特征在于，具有多个所述第一红外线受光元件，并且分别朝向不同的方向地配置所述多个第一 红外线受光元件，根据分别朝向不同方向地配置的所述多个第一红外线受光元件接收所 述放射强度可按多个阶段变化的红外线信号的结果，来检测所述遥控器相对于所述空调 机的主体的方向。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的空调机，其特征在于， 所述空调机的主体具有第一温度检测单元，所述遥控器具有第二温度检测单元，所述空调机的主体对通过所述第一温度检测单元检测到的温度信息和通过所述第二 温度检测单元检测到的温度信息进行比较，从而修正温度差分。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的空调机，其特征在于， 所述空调机的主体具有第一湿度检测单元，所述遥控器具有第二湿度检测单元，所述空调机的主体对通过所述第一湿度检测单元检测到的湿度信息和通过所述第二 湿度检测单元检测到的湿度信息进行比较，从而修正湿度差分。
全文摘要
本发明提供一种空调机，其能够以低成本检测遥控器的位置。室内机微机(22)在接收到了位置检测请求信号时，根据该位置检测请求信号从室内红外线发光二极管(32、33、34)依次发送放射强度为“强”的位置判别信号(e)，放射强度为“中”的位置判别信号(f)，放射强度为“弱”的位置判别信号(g)，放射强度为“微弱”的位置判别信号(h)。遥控器的微机在接收到位置判别信号时，根据接收到的位置判别信号，判别能够接收到放射强度为“强”、“中”、“弱”、“微弱”中的哪个信号，将作为其判别结果的位置结果信号发送向室内机(2)。室内机微机(22)在接收到了位置结果信号时，根据接收到的位置结果信号，检测出到遥控器的距离。
文档编号F24F11/02GK102022806SQ20101011573
公开日2011年4月20日 申请日期2010年2月11日 优先权日2009年9月9日
发明者上田贵郎, 寺内英树, 松岛秀行, 桥本浩之, 田村浩之, 茂木喜和 申请人:日立空调·家用电器株式会社