先進国・地域や発展途上国・地域の人々は、これまでと比べて、快適な生活空間を確保するためにエアコン（AC）に依存するようになり、エネルギー消費量も急増しています。
国際エネルギー協会&＃39; s" Future of Refrigeration"によると、 レポートによると、エアコンは今日の&＃39;の総エネルギー消費量の10％を占めています。 2050年までに、この使用量は3倍になると推定されています。これは、米国、欧州連合、および日本の現在の総発電容量に相当します。 2050年までに、世界中の住宅および商業ビルのエアコンの数は、現在の16億から56億に増加します。 これは、今後30年間、毎秒10台の新しいエアコンが販売されることに相当します。
空調における占有検知の役割
屋内の活動レベルに適応し、空気の流れをより必要な場所に向けることで、人体の占有検知により、エアコンをよりスマートでエネルギー効率の高いものにすることができます。 図1は、いくつかのシナリオを示しています。 これらのシナリオでは、占有検知（存在/不在、アクティビティ、および人員位置の検出など）がフィードバックを提供します。 室温を調整し、空気の流れを屋内の居住者に向けることで、エネルギーを節約し、環境をより快適にすることができます。
図1：占有検知から得られたフィードバックがエアコンの使用状況をどのように決定するかを示すシーン
パッシブ赤外線センサーとカメラソリューションは、空調占有検知で使用される2つのテクノロジーです。 パッシブ赤外線センサーは、低コストで低消費電力ですが、明るい日光の下での誤検出率が高く、微動に対する感度が不足しています。 対照的に、カメラは優れた解像度を提供できますが、特に影やポートレート画像を検出する場合は、誤検出率が高くなる可能性があります。 パッシブ赤外線センサーとカメラソリューションは光学センサーであり、設計には光学設計が必要であり、外観設計に影響を与える可能性のある追加の開口部が必要になります。
業界全体で、占有検知を使用して省エネを実現し、エッジ処理によってエアコンをよりスマートにすることにも取り組んでいます。 存在検知によるエアコンの動作制御による快適性の向上に加え、シングルセンサー技術の採用も継続的に取り組んでいます。 将来的には、エアコンは、心拍数や呼吸数などの転倒イベントの検出やバイタルサインの監視など、ユーザーの安全監視のための追加機能を統合する予定です。
占有検知におけるミリ波センサーの利点
TIミリ波（mmWave）センサーは、関連する領域の各オブジェクトの正確な範囲、速度、および到着方向の情報を含む豊富なデータセットを提供します。 物体の検出、分類、追跡を行うデジタルシグナルプロセッサ（DSP）を介して、人員の存在、不在、人数、空気に対する人員の正確な位置などの人員の占有情報を取得できます。コンディショニング機器。 空調設備は、この情報を使用して情報に基づいた意思決定を行うことができます。 たとえば、誰かが部屋に入ると、センサーは、エアフローをオンにする前に、事前に設定された最短時間でその人の存在を追跡します。 人が部屋にいる場合、エアコンは追跡/位置情報を使用して快適さを提供することにより、人に空気の流れを導きます。 また、エアコンは室内の人数に応じて温度を調整し、快適性と省エネ効果を高めます。
データの精度と精度に加えて、TI &＃39;のミリ波センサーは、エネルギー効率の高いスマート空調ソリューションを作成する際に、次のような多くの利点を提供します。
・誤検出の削減
・過酷な環境でも正常に動作します
・美しいデザインとコンパクトな外観の商品です
・カメラの代わりにセンシング技術を使用すると、プライバシーの懸念を減らすことができます。 プライバシー保護を前提に、人数カウントとターゲット追跡を実現
エッジインテリジェンスを実現
TI &＃39;のミリ波60GHzセンサーは、周波数変調連続波トランシーバー、オンチップ監視および校正メカニズム、Arm®Cortex®-R4FマイクロコントローラーおよびC674xDSPを単一チップに統合します。 この統合機能は、高度に統合されたセンサーでのインテリジェンスの実現と、デバイス自体でのリアルタイムデータ処理をサポートできます。
アプリケーションの例では、TI &＃39; s IWR6843 60GHzミリ波シングルチップセンサーを使用して、業務用および住宅用エアコンの占有検知を実現しています。 データを処理するセンサーは、人間の検出にカポンビームフォーミングを使用し、オブジェクトをインテリジェントに分類して誤検出を最小限に抑えることができます。 このサンプルアプリケーションは、人（移動および静止を含む）の検出精度が+ / -10 cmであることを示しており、屋内の検出距離は8メートルにもなります。 カウント密度は2メートルあたり3人です。 人数が5人未満の場合、精度は100％です。 部屋に9人いる場合、精度は85％です。
近い将来、空調はデータに基づいた完全に独立したシステムになり、空調制御ユニットを介したリモート制御や人間とコンピューターの相互作用は必要ありません。 エアコンのセンサー技術は、快適性を高めるために継続的にデータを収集します。 たとえば、オフィス環境では、センサーは時間の経過とともに、オフィスの人数が午前9時から午後5時までの最大数であると判断できます。 これらのデータに基づいて、システムは、エネルギー消費を削減し、それによって企業コストを節約するために、忙しい時間帯により多くの気流を導き、オフピーク時に気流を制限またはオフにすることを学習します。
住宅用および業務用エアコンの需要は拡大を続けており、2050年までに3倍になります。ミリ波技術を使用した占有検知により、空調全体のエネルギー消費量を35％も削減できます。 将来に目を向けると、ミリ波技術はHVACシステムの運用に大きな影響を与えるだけでなく、環境中の汚染物質の全体的な排出量も削減します。
