CN102597636A - 收尘系统 - Google Patents

Abstract

一种室内收尘系统，包括具有产生气流的室内机的空调器、收尘器、和用于控制来自室内机的气流的控制器。设置移动物体检测器以检测例如人、宠物、清洁机器人等移动物体。控制器基于室内机的位置、由移动物体检测器检测的粉尘发生地点的位置、和收尘器的位置，控制来自室内机的气流，使得来自室内机的气流经由粉尘发生地点到达收尘器，以便收尘器有效地吸入粉尘。

Description

收尘系统

技术领域

本发明涉及用于清洁室内的收尘系统，且特别涉及通过将出自空调器的气流向收尘器输送而控制气流以有效收尘的技术。

背景技术

已经提出具有布置在室内相互配合的温度控制装置和收尘器的常规的收尘系统，温度控制装置以空调器为典型，收尘器的实例如空气净化器（例如，参照专利文献1）。

在专利文献1所公开的收尘系统中，安装在温度控制装置（以下称为“空调器”）上的污垢传感器发出的信号经由通信装置传送至空气净化器（以下称为“收尘器”），以便收尘器可基于污垢传感器发出的信号开始运行，从而与空调器配合。

因为收尘器设置有邻近地板面布置的自身的污垢传感器，所以收尘器除了获得有关接近地板面的低处的污垢的信息外，还可获得有关通常安装空调器的高处的污垢的信息。

专利文献1：日本特开2008-267795号公报

发明内容

发明要解决的问题

虽然上述常规结构能够通过使用来自两个污垢传感器的信息，在较宽的高度范围内检测污垢的程度，来控制收尘器的运行时间，但是无法控制从空调器排出的空气的方向，以便收尘器能够有效地收集可通过人的移动、开关门、或例如清洁机器人等移动物体的移动所产生的粉尘。

朝向例如由人的移动扬起粉尘的粉尘发生地点盲目输送空气的风向控制会降低收尘效率，因为这种粉尘由于空调器而向下风方向移动，如果从空调器排出的空气撞击墙壁，那么空气将变成下降气流，从而促进粉尘下落。

也就是，除非在考虑到空调器位置、例如人等移动物体所在的粉尘发生地点和收尘器位置的情况下控制风向，否则收尘效率会降低。

已研发出本发明克服上述不利。

因此，本发明的目的在于提供一种室内收尘系统，其通过在考虑产生气流的空调器的位置、由移动物体检测器检测的人的位置等粉尘发生地点、以及收尘器位置的情况下控制风向，使收尘器能够有效地收集由例如人的移动所产生的粉尘。

解决问题的手段

为达成上述目的，根据本发明的收尘系统包括具有室内机的空调器和具有收尘装置的收尘器，室内机包括可操作产生气流的鼓风装置，和可操作控制鼓风装置所吹出空气的方向的风向控制装置，并且收尘装置可操作以通过将空气吸入并排出至房间内从而产生另一气流，而收集随室内气流移动的粉尘。空调器还具有移动物体检测装置，可操作检测随着移动产生粉尘的移动物体，移动物体检测装置在检测到移动物体时向室内机发送信号。风向控制装置控制风向，从而将空气从室内机，经由移动物体检测装置检测到移动物体的地点，向收尘器输送。

发明的效果

根据本发明，通过使出自空调器的气流将粉尘输送至收尘器附近的位置，有效地收集并去除例如由人的移动所产生的粉尘。因此，收尘系统能够积极有效地去除整个房间内的粉尘，因此使得能够进一步提高房间内的舒适度。

附图说明

图1是安装有根据本发明的室内收尘系统的房间的俯视图，其示出房间内的气流的实例。

图2是安装有根据本发明的室内收尘系统的房间的俯视图，其示出房间内的气流的另一个实例。

图3是室内收尘系统的框图。

图4是示出室内收尘系统的运行的流程图。

图5是示出如何确定室内收尘系统中的空调器位置和收尘器位置的房间的俯视图。

图6是在确定空调器的风向时使用的风向确定表。

图7是在室内收尘系统所产生的气流中存在障碍物的房间的俯视图。

具体实施方式

本发明涉及一种室内收尘系统，包括具有室内机的空调器和具有收尘装置的收尘器。室内机包括可操作产生气流的鼓风装置，和可操作控制鼓风装置吹出的空气的方向的风向控制装置，同时收尘装置可操作以通过将空气吸入并排出至房间内从而产生另一气流，而收集随室内气流移动的粉尘。空调器还具有移动物体检测装置，可操作检测随着移动产生粉尘的移动物体，移动物体检测装置在检测到移动物体时向室内机发送信号。风向控制装置控制风向，从而将空气从室内机，经由移动物体检测装置检测到移动物体的地点，向收尘器输送。

该结构通过使出自空调器的气流将粉尘输送至收尘器附近的位置，可实现能够积极有效地收集并去除例如由人的移动所产生的粉尘的收尘系统。

室内机还包括可操作检测房间内的障碍物的障碍物检测装置。当障碍物检测装置在从室内机经由移动物体检测装置检测的地点至收尘器的路径中检测到障碍物时，来自室内机的空气沿着墙壁或家具同时避开障碍物被输送至收尘器。该结构允许收尘系统更加有效地收尘，而不受例如房间内家具布局的影响。

移动物体检测装置包括人体检测传感器，可操作检测从人体发出的红外线，并且由人体检测传感器检测到移动物体的地点被视为粉尘发生地点。该结构还允许收尘系统更加有效地收集来自被认为是粉尘产生的主要原因的人的衣服的粉尘，或者由人的移动产生的粉尘。

可选地，移动物体检测装置包括超声波传感器，可操作发射超声波并检测其反射波，并且由超声波传感器检测到移动物体的地点被视为粉尘发生地点。该结构还允许收尘系统更加有效地收尘，因为除了例如发出红外线的人体、宠物等移动物体外，收尘系统还能够检测例如产生粉尘的清洁机器人、门等移动物体。

障碍物检测装置能够改变超声波的发射方向，并且通过在各个方向上测量从发射超声波时至接收到反射波时的时间段，来检测障碍物。因为障碍物检测装置能够正确地检测障碍物，所以收尘系统能够确定有效除尘的空气输送路径。

有利地，当确定风向控制装置不能控制由鼓风装置产生的气流，经由移动物体检测装置检测到移动物体的地点到达收尘器时，鼓风装置不吹出空气。通过这样操作，如果不存在适当的空气输送方向，则收尘系统不会无效地鼓风，以免降低收尘效率。

基于从室内机经由移动物体检测装置检测的地点到收尘器的路径的长度，确定鼓风的持续时间。该特征使收尘系统在收尘效率和功耗方面最有效。

优选地，收尘器还包括可操作检测粉尘量的粉尘传感器，并且基于粉尘传感器的检测值的时间变化确定鼓风的持续时间。该特征也使收尘系统在收尘效率和功耗方面最有效。

在本发明的另一方面，收尘器可操作以便与空调器的室内机配合，其中室内机包括可操作产生气流的鼓风装置，和可操作控制鼓风装置吹出的空气的方向的风向控制装置，并且空调器具有移动物体检测装置，可操作检测随着移动产生粉尘的移动物体，移动物体检测装置在检测到移动物体时向室内机发送信号。收尘器包括通信装置、收尘装置和控制装置，其中通信装置可操作以便向室内机发送和从室内机接收与用于远程控制室内机的遥控器的形式相同形式的电报消息，收尘装置可操作以通过将空气吸入并排出至房间内从而产生另一气流，而收集随室内气流移动的粉尘，并且控制装置可操作以便经由通信装置控制风向控制装置，从而将空气从室内机经由移动物体检测装置检测到移动物体的地点，向收尘器输送。

因为出自空调器的气流将人的移动所产生的粉尘输送至收尘器附近的位置，所以该结构的收尘器可实现能够有效地收集并去除粉尘的收尘系统。

本发明还涉及控制上述类型的室内收尘系统或收尘器的计算机程序。

（实施例1）

图1示出从上方观看的安装有根据本发明的室内收尘系统的房间。

如图1中所示，室内收尘系统包括邻近墙壁13布置的收尘器1和安装在面对墙壁13的墙壁上的空调器的室内机2。房间容纳有例如架子4、五斗橱或衣柜5和桌子6的家具。在该实施例中，在房间内存在作为产生粉尘的移动物体的人3。也就是，人3的移动扬起附着于衣服上的粉尘、布料纤维的粉尘、和积聚在地板或家具上的粉尘。为了检测人3的移动，室内机2包括具有人体检测器7的移动物体检测装置或粉尘产生地点检测装置，其中人体检测器7检测从人体发出的红外线以便检测人3。粉尘产生地点检测装置可如图1中所示集成到室内机2中，或者分开放置。可选地，收尘系统可从安装于照明器具上的人体检测传感器获得信息，因为预计具有与其他网络家用电器交换信息用的通信装置的网络家用电器将会普及。

除人体之外，例如宠物等动物、门、或例如清洁机器人等移动设备也是产生粉尘的移动物体。因此，包括能够测量至目标的距离的例如超声波传感器或激光的距离传感器的移动物体检测装置，能够有效地检测无法由检测来自人体或宠物的热红外线的人体检测传感器检测到的移动物体。

图1中所示的人体检测器7由多个（例如，三个）人体检测传感器组成，各个人体检测传感器覆盖由虚线表示的椭圆形检测区域8、9或10。当人进入检测区域8、9或10中之一时，相应的一个人体检测传感器输出信号。

如果人存在于两个或更多检测区域8、9、10重叠的范围内，则两个或更多人体检测传感器输出各自的信号。举例而言，如果人3站在室内机2一侧邻近桌子6的、所有检测区域8、9、10重叠的范围内，则三个人体检测传感器输出各自的信号，通过该信号确定人3存在于室内机2侧的桌子6旁。

在图1中，来自室内机2的气流12由粗箭头表示。在所示的实例中，人3存在于检测区域10内，因此，只有朝向室内机2观看位置处于右侧（图1中的上侧）的一个人体检测传感器输出信号，通过该信号确定人3存在于架子4的附近。

以下与如图2中所示的公知实例相比较，说明根据本发明的对气流12的控制。

根据本发明，气流12被控制成经由人体检测器7检测到人3的邻近桌子6的地点朝向收尘器1，而在图2的实例中，由箭头14表示的来自室内机2的气流被控制成朝向由人体检测器7检测的地点。

在本发明的方法中，由室内机2产生的气流12经过人3被朝向收尘器1输送，并且由人3的移动扬起的粉尘相应地被气流12朝向收尘器1输送。而且，如本领域中所公知的，如图1中所示沿墙壁11、13流动的气流12的方向被墙壁11、13改变，而不降低风速。因此，根据本发明的收尘系统能够有效地将由人3的移动扬起的粉尘向收尘器1输送，收尘器1进而通过吸入而收尘。

另一方面，在如图2中所示的来自室内机2的气流14被直接朝向由人体检测器7检测的地点输送的实例中，由人3的移动扬起的粉尘被气流14朝向位置处于人3后方的墙壁13的一部分输送，并且在撞击到墙壁13时，相当量的粉尘随下降的气流一起落到地板上，而未到达收尘器1。在此情况下，与不从室内机2排出空气的情况相比较，收尘效率降低，并且该结果与本发明的发明人进行的实验结果一致。

因此，重要的是如图1中所示控制室内机2，将空气经由人体检测器7检测的地点引向收尘器1，从而使得能够利用收尘器1积极地收集由人的移动扬起的粉尘。

以下参照图3所示的框图和图4所示的流程图，讨论根据本发明的收尘系统的运行。图3所示的框图包括空调器的室内机2的框图和收尘器1的框图。

如图3中所示，室内机2包括：用于控制整个室内机2的控制装置21，用于产生气流的例如风扇的鼓风装置23，用于驱动安装在鼓风装置23下游形成的排出口中的水平风向改变叶片和垂直风向改变叶片以控制风向的风向控制装置20，上述用于检测人在房间内存在的区域并向控制装置21输出信号的人体检测器7，以及用于与收尘器1进行无线通信的通信装置19。通信装置19的通信系统可以是空调器通常设有的红外通信系统，在空调器领域将会普及的使用无线电波的通信系统、或者任何其他适合的通信系统。

另一方面，收尘器1包括：用于控制整个收尘器1的控制装置17，由控制装置17控制、通过将空气吸入并排出至房间内从而产生另一气流而收集随室内气流移动的粉尘的收尘装置18，以及用于与室内机2进行无线通信的通信装置16。各控制装置17、21包括微型计算机和外围电路。

图4是示出收尘器1和室内机2的运行的流程图。如图4中所示，当通电时在步骤S24开始室内机2的控制装置21的运行，并且当通电时在步骤S30开始收尘器1的控制装置17的运行。在室内机2中，程序前进至步骤S25，反复进行由人体检测器7对人的检测。

如果在步骤S25人体检测器7检测到人，则程序前进至步骤S26，通信装置19向收尘器1发送包括检测区域信息的电报消息，检测区域信息是在确定房间内人存在的区域时获得的。

另一方面，在收尘器1中，当在步骤S30控制装置17开始运行时，控制装置17待机，直到包括检测区域信息的电报消息到达。当收尘器1的通信装置16接收到在步骤S26从室内机2发送的电报消息时，即当在步骤S31确定为“是”时，在步骤S32用于吸入粉尘并排出空气的例如风扇的收尘装置18开始运行。随后在步骤S33，基于表示人所在的位置的检测区域信息，确定来自室内机2的风向和鼓风的持续时间。参照例如存储在控制装置17中并且表示基于收尘器1的位置、室内机2的位置和检测区域信息事先确定的最佳风向的表格信息确定风向。稍后将详细说明表格信息。

在步骤S34，通信装置16向室内机2发送包括如此确定的风向信息的电报消息。

在步骤S27，室内机2等待从收尘器1发送风向消息。如果未从收尘器1发送风向消息，则继续步骤S27的处理，然而如果从收尘器1向室内机2发送了风向消息（在步骤S27为“是”），则程序前进至步骤S28，控制装置21控制风向控制装置20和鼓风装置23，向与风向消息一致的方向鼓风。

当在步骤S34从收尘器1发送风向消息时，在步骤S35确定在步骤S33所确定的鼓风的持续时间是否已过去。如果确定持续时间已过去（在步骤S35为“是”），则程序前进至步骤S36，通信装置16向室内机2发送表示停止鼓风的电报消息，随后在步骤S37，停止收尘装置18的运行。之后，程序返回至步骤S31，控制装置17待机直到接收到新的检测区域信息。

当在步骤S28室内机2开始鼓风操作时，在步骤S29确定是否接收到表示停止鼓风的电报消息。如果接收到这样的消息（在步骤S29为“是”），则程序前进至步骤S38，停止由鼓风装置23进行的鼓风操作。之后，程序返回至步骤S25，确定来自人体检测器7的新信号的有无。

尽管在图4的流程图中未示出超时控制，然而在各确定步骤（例如，步骤S27或S29）设置用于测量预定时间段的计时器是有效的。在这种情况下，如果在超时时间经过后没有电报消息到达，则通过停止各装置的操作，使程序返回至初始状态（例如，步骤S25）。

以下参照图5和图6说明用于确定风向的表格信息的实例。图5是安装有收尘器1和室内机2的移除家具等的房间的实例。

在图5中，为方便起见，通过将房间在长度方向上分割成四个区段I、II、III、IV并且在宽度方向上分割成三个区段A、B、C，将房间视为具有多个区段。室内机2放置在A-I区段并且按I→IV方向取向，而收尘器1放置在C-IV区段并且按IV→I方向取向。

图6是用于确定风向的表格信息的实例，其中人体检测器7由三个传感器组成，如图1和图2中所示。在图6的表格中，前四列表示收尘器1的位置和方向以及室内机2的位置和方向，并且传感器列表示各人体检测传感器的通/断状态，其中“ON”表示人体检测传感器检测到人的情况，“OFF”表示人体检测传感器未检测到人的情况。最后一列表示风向，即从室内机2排出的空气的方向。将省略第四行及后续行的说明。

图6的表格的第三行对应于图1中的情况，其中人3存在于架子4的前方并在检测区域10内，因此，只有第三人体检测传感器输出ON信号，而第一和第二人体检测传感器各自输出OFF信号。在这种情况下，如“风向”列的第三行中所示，出自室内机2的风向被控制为向左，即，沿箭头12所示的方向。

尽管在图5的实例中，房间被分割成12（4×3）个区段，然而分割的数目不局限于此，并且人体检测传感器的数目应当根据房间分割的数目而改变。图6的风向确定表格是用于确定风向的典型例，并且存储在收尘器1的控制装置17中，但是可使用DIP开关输入收尘器1和室内机2的位置信息，而不将这些信息存储在控制装置17中。可选地，当确定了收尘器1的位置和室内机2的位置时，可仅将确定风向所需的图6表格的一部分经由通信装置16或任何其他适合的外部存储介质存储在控制装置17中。

以下考虑在连接室内机2、人体检测器7检测的地点和收尘器1的最短路径上放置有家具等障碍物的情况，进一步讨论本发明。在这种情况下，来自室内机2的空调风无法经由人体检测器7检测的地点输送至收尘器1。

图7示出如图1或图2中的情况，容纳有室内机2和收尘器1的房间。图7的房间与图1或图2的不同在于收尘器1的位置，并且在于设置有安装在室内机2上的超声波传感器40和位置处于室内机2与收尘器1之间的五斗橱24。在图7的实例中，超声波传感器40用作检测房间内的障碍物的障碍物检测装置。超声波传感器40操作以发射超声波并检测其反射波，并可具有用于改变超声波的发射方向的扫描机构，或者通过改变脉冲信号的输入定时在不同方向上发射超声波的超声波元件阵列。

如图7中所示，如果在室内机2的前方检测到人3，似乎通过执行风向控制将来自室内机2的空气向前（箭头26所示的方向）吹送，可将来自室内机2的空气经由检测到人3的地点输送至收尘器1。然而可以想象，因为超声波传感器（障碍物检测装置）40在空气流动的方向上检测到五斗橱24，所以足量的空气未能到达收尘器1。

在本发明的方法中，在箭头27所示的方向上从室内机2倾斜向右（在图7中倾斜向下）吹出空气，使得来自室内机2的空气可沿着墙壁25、13同时避开障碍物，经由人3存在的地点，被输送至收尘器1。

也就是，如果在空气输送路径中存在一个或多个障碍物，则使用迂回路径沿着墙壁或家具输送空气是有效的，并且由本发明的发明人进行的实验揭示了这一事实。

实验还揭示出长时间吹送可降低收尘效率。其原因在于长时间吹送导致室内机2的功耗损失，并且造成从人3存在的地点输送的粉尘流过收尘器1。

有效的吹送持续时间是当从室内机2排出的空气到达收尘器1或其附近时终止的持续时间。因此，基于从室内机2经由人体检测器7检测的地点至收尘器1的路径的长度和风速（由鼓风装置23产生的风速），确定吹送的持续时间。

可选地，如果收尘器1设置有污垢传感器或粉尘传感器，则基于粉尘传感器的检测值的时间变化，从收尘器1的通信装置16向室内机2发送表示停止吹送的电报消息也是有效的。例如，当通过粉尘传感器检测的粉尘量的时间变化下降至低于预定阈值时，或者当通过粉尘传感器检测的粉尘量下降至低于预定阈值时，发送表示停止吹送的电报消息。

仍可选地，如果因被家具等屏蔽而不能确定吹送路径，则执行不进行鼓风操作的控制也是有效的。这可通过在图6的风向确定表格的最后一列中加入“停止吹送”而实现。

尽管在上述实施例中，空调器被用作鼓风装置，然而本发明还适用于不具有温度控制功能的鼓风机。而且，在上述实施例中，人体检测器7和超声波传感器40被分别用作移动物体检测装置和障碍物检测装置，但是超声波传感器既可用作移动物体检测装置，也可用作障碍物检测装置。

可通过计算机程序或用于存储计算机程序的记录介质，实现图4的流程图中所示的不同步骤。

本发明不局限于上述实施例，并且任何可能的变化和改型均应被理解为包括在本发明中。

工业适用性

如上所述，根据本发明的收尘系统允许例如空调器、收尘器等多个装置结合使用，因此，本发明适用于在房间内相互作用的各种电器。

附图标记列表

1  收尘器

2  室内机（空调器）

3  人（移动物体）

4  架子（家具）

5  五斗橱（家具）

6  桌子（家具）

7  人体检测器（移动物体检测装置）

8、9、10  检测区域

11、13、25  墙壁

16、19  通信装置

17、21  控制装置

18  收尘装置

20  风向控制装置

23  鼓风装置

24  五斗橱（家具）

40  超声波传感器（障碍物检测装置）

Claims (10)

1.一种室内收尘系统，包括：

具有室内机的空调器，所述室内机包括产生气流的鼓风装置，和控制所述鼓风装置吹出的空气的方向的风向控制装置，所述空调器还具有检测随移动产生粉尘的移动物体的移动物体检测装置，所述移动物体检测装置在检测到移动物体时向所述室内机发送信号；以及

具有收尘装置的收尘器，所述收尘装置通过将空气吸入并排出至房间内从而产生另一气流，而收集随室内气流移动的粉尘，

其中所述风向控制装置控制风向，从而将空气从所述室内机经由所述移动物体检测装置检测到移动物体的地点，向所述收尘器输送。

2.根据权利要求1所述的室内收尘系统，其中所述室内机包括检测所述房间内的障碍物的障碍物检测装置，并且当所述障碍物检测装置在从所述室内机经由所述移动物体检测装置检测的所述地点至所述收尘器的路径中检测到障碍物时，来自所述室内机的空气沿墙壁或家具同时避开所述障碍物被输送至所述收尘器。

3.根据权利要求1或2所述的室内收尘系统，其中所述移动物体检测装置包括检测从人体发出的红外线的人体检测传感器，并且由所述人体检测传感器检测到移动物体的所述地点被视为粉尘发生地点。

4.根据权利要求1或2所述的室内收尘系统，其中所述移动物体检测装置包括发射超声波并检测其反射波的超声波传感器，并且由所述超声波传感器检测到移动物体的所述地点被视为粉尘发生地点。

5.根据权利要求1或2所述的室内收尘系统，其中所述障碍物检测装置能够改变超声波的发射方向，并且通过在各个方向上测量从发射超声波时至接收到反射波时的时间段来检测障碍物。

6.根据权利要求2所述的室内收尘系统，其中当确定所述风向控制装置不能控制由所述鼓风装置产生的气流，经由所述移动物体检测装置检测到移动物体的所述地点到达所述收尘器时，所述鼓风装置不吹出空气。

7.根据权利要求1或2所述的室内收尘系统，其中基于从所述室内机经由所述移动物体检测装置检测的所述地点至所述收尘器的路径的长度，确定鼓风的持续时间。

8.根据权利要求1或2所述的室内收尘系统，其中所述收尘器还包括检测粉尘量的粉尘传感器，并且基于所述粉尘传感器的检测值的时间变化，确定鼓风的持续时间。

9.一种与空调器的室内机配合的收尘器，所述室内机包括产生气流的鼓风装置，和控制所述鼓风装置吹出的空气的方向的风向控制装置，所述空调器具有检测随移动产生粉尘的移动物体的移动物体检测装置，所述移动物体检测装置在检测到移动物体时向所述室内机发送信号，所述收尘器包括：

通信装置，其向所述室内机发送并从所述室内机接收与用于远程控制所述室内机的遥控器的形式相同形式的电报消息；

收尘装置，其通过将空气吸入并排出至房间内从而产生另一气流，而收集随室内气流移动的粉尘；以及

控制装置，其经由所述通信装置控制所述风向控制装置，从而将空气从所述室内机经由所述移动物体检测装置检测到移动物体的地点，向所述收尘器输送。

10.一种用于计算机的程序，其控制根据权利要求1至8中的任一项所述的室内收尘系统或者根据权利要求9所述的收尘器。

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