CN103375877B - 空调器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调器及其控制方法。其中，空调器包括第一传感器，用于确定第一检测位置，其中，第一检测位置为人所在的位置；第二传感器，用于检测第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度；以及控制器，用于在确定头部温度和脚部温度的温差大于第一预设值时，对室内环境温度进行调节以使温差小于或等于第一预设值。通过本发明，解决了现有技术中利用红外线进行测温的控制方式比较复杂的问题，进而达到了简化控制方式效果。
Description
技术领域
本发明涉及空调器领域，具体而言，涉及一种空调器及其控制方法。
背景技术
红外线测温技术目前在国内外仍是一门高技术含量的前沿技术，主要通过测量物体发射出来的红外线来实现对物体温度的测量，具有测量精度高，应用范围广特点。目前该传感器已经被广泛使用在空调上，设计时普遍采用电机传动来回扫描的方式进行测温，但是由于电机传动机构比较复杂，在对人体所在区域进行从头到脚的垂直空间的温度测试时，往往造成采用该方式的红外测温的成本偏高，并且测温方式控制复杂。
针对相关技术中利用红外线进行测温的控制方式比较复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空调器及其控制方法，以解决现有技术中利用红外线进行测温的控制方式比较复杂的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空调器的控制方法，包括：确定第一检测位置，其中，第一检测位置为人所在的位置；检测第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度；计算头部温度和脚部温度的温差；判断温差是否大于第一预设值；以及在确定温差大于第一预设值时，对室内环境温度进行调节以使温差小于或等于第一预设值。
进一步地，采用以下方式确定第一检测位置：确定背景温度，其中，背景温度为检测到的室内环境温度；采集第一采集点的温度；计算第一采集点的温度与背景温度的差值；判断第一采集点的温度与背景温度的差值是否大于第二预设值；以及在确定第一采集点的温度与背景温度的差值大于第二预设值时，确定第一采集点所在的位置的集合为第一检测位置。
进一步地，采用以下方法确定背景温度：采集第一背景温度，其中，第一背景温度为第一时刻采集到的室内环境温度；将第一背景温度作为背景温度；采集第二背景温度，其中，第二背景温度为第二时刻采集到的室内环境温度，其中，第一时刻和第二时刻间隔预设周期；以及采用第二背景温度替换第一背景温度。
进一步地，判断第一采集点的温度与背景温度的差值是否大于第二预设值包括：连续采集多个第一采集点的温度；判断多个第一采集点的温度大于第二预设值的次数是否大于或等于预设次数；以及在确定多个第一采集点的温度大于第二预设值的次数大于或等于预设次数时，确定第一采集点的温度与背景温度的差值大于第二预设值。
进一步地，采用矩阵式检测方式检测室内环境温度。
进一步地，采用矩阵式检测方式检测第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度。
进一步地，采用矩阵式检测方式检测第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度包括：确定人的头部位置和脚部位置；采用矩阵式检测方式同步检测头部位置的多个温度点和脚部位置的多个温度点；对头部位置的多个温度点取平均值，得到头部温度；以及对脚部位置的多个温度点取平均值，得到脚部温度。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种空调器，用于执行上述本发明提供的任意一种控制方法。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种空调器，包括：第一传感器，用于确定第一检测位置，其中，第一检测位置为人所在的位置；第二传感器，用于检测第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度；以及控制器，用于在确定头部温度和脚部温度的温差大于第一预设值时，对室内环境温度进行调节以使温差小于或等于第一预设值。
进一步地，第一传感器和第二传感器为矩阵传感器，矩阵传感器包括：传感器检测头和PCB板，其中，传感器检测头设置在PCB板上，PCB板以预定角度设置在室内机上，预定角度为室内机安装面和PCB板所成的锐角的角度。
进一步地，空调器还包括：显示器，与矩阵传感器和控制器分别相连接，用于实时显示矩阵传感器检测到的各个区域的温度值。
通过本发明，采用包括以下结构的空调器：第一传感器，用于确定第一检测位置，其中，第一检测位置为人所在的位置；第二传感器，用于检测第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度；以及控制器，用于在确定头部温度和脚部温度的温差大于第一预设值时，对室内环境温度进行调节以使温差小于或等于第一预设值。通过确定人所在位置，再直接对人的头部温度和脚部温度直接进行检测，避免了需要传动机构来驱动传感器以扫描方式来检测人的头部温度和脚部温度所带来的控制方式复杂的弊端，解决了现有技术中利用红外线进行测温的控制方式比较复杂的问题，进而达到了简化控制方式效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的空调器的示意图；
图2是根据本发明实施例的空调器的传感器的示意图；
图3a是根据本发明实施例的空调器的传感器在空调器柜机上的安装位置的示意图；
图3b是根据本发明实施例的空调器的传感器在空调器挂机上的安装位置的示意图；
图3c是根据本发明实施例的空调器的传感器在空调器柜机上的安装位置的第一右视图；
图3d是根据本发明实施例的空调器的传感器在空调器柜机上的安装位置的第二右视图；
图4a是根据本发明实施例的空调器的传感器的检测矩阵区域的示意图；
图4b是根据本发明实施例的空调器的传感器检测到各个区域温度的示意图；以及
图5是根据本发明实施例的控制方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是根据本发明实施例的空调器的示意图，如图1所示，该实施例的空调器包括：控制器10、传感器20和显示器30。优选地，传感器20为矩阵传感器，包括第一传感器和第二传感器。
第一传感器，用于确定第一检测位置，其中，第一检测位置为人所在的位置。
第二传感器，用于检测第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度。
控制器10，用于在确定头部温度和脚部温度的温差大于第一预设值时，对室内环境温度进行调节以使温差小于或等于预设值。
显示器30，用于实时显示矩阵传感器检测到的各个区域的温度值。
上述的第一传感器和第二传感器也可以通过同一个矩阵传感器来实现。
通过确定人所在位置，再直接对人的头部温度和脚部温度直接进行检测，避免了需要传动机构来驱动传感器以扫描方式来检测人的头部温度和脚部温度所带来的控制方式复杂的弊端，解决了现有技术中利用红外线进行测温的控制方式比较复杂的问题，进而达到了简化控制方式效果。通过显示器对矩阵传感器检测到的各个区域的温度值进行实时显示，达到了可以直观显示温度的效果。
图2是根据本发明实施例的空调器的传感器的示意图，如图2所示，传感器20为矩阵传感器，包括：传感器检测头21和PCB板22，其中，传感器检测头21设置在PCB板22上，PCB板22以预定角度设置在室内机上，预定角度为室内机安装面和PCB板22所成的锐角的角度，连接线23与空调器MCU连接。
其中，传感器在空调器柜机上的安装位置如图3a所示，在挂机上的安装位置如图3b所示，在柜机中，传感器可以安装在如图3a所示的出风框的正下方的传感器安装位置处；在挂机中，传感器可以安装在如图3b所示的出风口的右上方传感器安装位置1处，也可以安装在如图3b所示的出风口的正上方传感器安装位置2处，还可以安装在如图3b所示的出风口的左上方传感器安装位置3处。在空调器生产中，可以根据具体使用情况确定传感器的具体安装位置。传感器在空调器柜机上的安装位置的第一右视图和第二右视图分别如图3c和图3d所示。
图4a是根据本发明实施例的空调器的传感器的检测矩阵区域的示意图，如图4a所示，在被检测人所处平面的矩阵区域内，不同的区域具有不同的温度，其中，不同区域内的温度分别通过不同的画面进行显示，各个区域的温度显示如图4b所示，在图4b中，各区间温度值对应的显示形式具体如下表：
本发明实施例还提供了一种用于空调器的控制方法，该实施例的控制方法通过本发明实施例上述内容所提供的任一种空调器来执行。
图5是根据本发明实施例的控制方法的流程图，如图5所示，该实施例的控制方法包括步骤S502至S510。
S502：通过检测传感器检测区域内是否有人。具体地，确定背景温度，其中，背景温度为检测到的室内环境温度；采集第一采集点的温度；计算第一采集点的温度与背景温度的差值；判断第一采集点的温度与背景温度的差值是否大于第二预设值；以及在确定第一采集点的温度与背景温度的差值大于第二预设值时，确定第一采集点所在的位置的集合为第一检测位置。若判定区域内有人，则执行步骤S504；若判定区域内没有人，则执行步骤S510。
其中，采用以下方法确定背景温度：采集第一背景温度，其中，第一背景温度为第一时刻采集到的室内环境温度；将第一背景温度作为背景温度；采集第二背景温度，其中，第二背景温度为第二时刻采集到的室内环境温度，其中，第一时刻和第二时刻间隔预设周期；以及采用第二背景温度替换第一背景温度。传感器启动，第一次检测人站立面的垂直方向的温度T1，第二次检测人站立面的垂直方向的温度T2，进行温度差分。首先采集背景温度，采集检测环境的温度，每1.5s采集一次；更新背景温度。判断第一采集点的温度与背景温度的差值是否大于第二预设值包括：连续采集多个第一采集点的温度；判断多个第一采集点的温度大于第二预设值的次数是否大于或等于预设次数；以及在确定多个第一采集点的温度大于第二预设值的次数大于或等于预设次数时，确定第一采集点的温度与背景温度的差值大于第二预设值。例如，如果将采集温度比背景温度高出0.5℃以上确定为有人的采集点阀值，如果连续10次检测中，6次以上满足采集温度高于阀值则判定为人所在区域。
S504：检测人的具体位置。第一采集点的集合为人的具体位置。
S506：检测人的头部温度和脚部温度。具体地，确定人的头部位置和脚部位置；采用矩阵式检测方式同步检测头部位置的多个温度点和脚部位置的多个温度点；对头部位置的多个温度点取平均值，得到头部温度；以及对脚部位置的多个温度点取平均值，得到脚部温度。
S508：计算头部温度和脚部温度的温差，判断温差是否大于第一预设值。若温差不大于第一预设值，则执行步骤S510。若温差大于第一预设值，则对室内环境温度进行调节以使温差小于或等于第一预设值。
S510：根据预设模式驱动负载。其中，如果传感器检测整个人站立面区域没有人，且一段时间后检测到某区域平均温度Tobi≤T7时，制冷模式下，温度在原来设定温度基础上升高T8，制热模式下，温度在原来设定温度基础上降低T9，如果是变频空调器，则使压缩机频率均在低频下运转，若一段时间后之后，再次检测区域平均温度Tobi≤T10，则自动进入待机状态，待重新检测区域平均温度在t≤Tobi≤T时，就自动开机，并按照之前待机前设定的运行模式运行，传感器实时检测人体头部温度和脚部温度的温差ΔT，并按照ΔT＜ΔT1或ΔT＞ΔT1进行温度调节。
ΔT＞ΔT1情况：制冷/制热模式下，当传感器检测到ΔT＞ΔT1，传感器检测到的温度差值反馈给MCU，上下扫风板向下降低Z°，左右扫风板扫向温度最高的地方，并且运行Y秒，然后转入左右连续扫风，风机转入比当前运行状态下高一级风速(比如检测到ΔT＞ΔT1℃时的转速为P1，则后续将转入转速为Q1，Q1＞P1)，如果是变频压缩机，则进入低频状态下运行。直到地面温度均匀在20℃～25℃，风机在当前运行转速下运行一段时间T2，然后转回之前的转速P1，此时转速也可以随用户自己设定。
ΔT＜ΔT1情况：制冷/制热模式下，当传感器检测到ΔT＜ΔT1，传感器检测到的温度差值反馈给MCU，上下扫风板向上抬高X°，左右扫风板扫向温度最低的地方，并且运行Y秒，然后转入左右连续扫风，风机转入比当前运行状态下低一级风速(比如检测到地面温度≤20℃时的转速为P，则后续将转入转速为Q，Q＜P)，如果是变频压缩机，则进入低频状态下运行，直到地面温度均匀在20℃～25℃为止。风机在当前运行转速下运行一段时间T1，然后转回之前的转速P，此时转速也可以随用户自己设定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空调器的控制方法，其特征在于，包括：
确定第一检测位置，其中，所述第一检测位置为人所在的位置；
检测所述第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度；
计算所述头部温度和所述脚部温度的温差；
判断所述温差是否大于第一预设值；以及
在确定所述温差大于所述第一预设值时，对室内环境温度进行调节以使所述温差小于或等于所述第一预设值。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，采用以下方式确定所述第一检测位置：
确定背景温度，其中，所述背景温度为检测到的室内环境温度；
采集第一采集点的温度；
计算所述第一采集点的温度与所述背景温度的差值；
判断所述第一采集点的温度与所述背景温度的差值是否大于第二预设值；以及
在确定所述第一采集点的温度与所述背景温度的差值大于所述第二预设值时，确定所述第一采集点所在的位置的集合为所述第一检测位置。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，采用以下方法确定所述背景温度：
采集第一背景温度，其中，所述第一背景温度为第一时刻采集到的室内环境温度；
将所述第一背景温度作为所述背景温度；
采集第二背景温度，其中，所述第二背景温度为第二时刻采集到的室内环境温度，其中，所述第一时刻和所述第二时刻间隔预设周期；以及
采用所述第二背景温度替换所述第一背景温度。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，判断所述第一采集点的温度与所述背景温度的差值是否大于第二预设值包括：
连续采集多个所述第一采集点的温度；
判断所述多个所述第一采集点的温度大于所述第二预设值的次数是否大于或等于预设次数；以及
在确定所述多个所述第一采集点的温度大于所述第二预设值的次数大于或等于预设次数时，确定所述第一采集点的温度与所述背景温度的差值大于所述第二预设值。
5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，采用矩阵式检测方式检测所述室内环境温度。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，采用矩阵式检测方式检测所述第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，采用矩阵式检测方式检测所述第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度包括：
确定人的头部位置和脚部位置；
采用矩阵式检测方式同步检测所述头部位置的多个温度点和所述脚部位置的多个温度点；
对所述头部位置的多个温度点取平均值，得到所述头部温度；以及
对所述脚部位置的多个温度点取平均值，得到所述脚部温度。
8.一种空调器，其特征在于，包括：
第一传感器，用于确定第一检测位置，其中，所述第一检测位置为人所在的位置；
第二传感器，用于检测所述第一检测位置处的人的头部温度和脚部温度；以及
控制器，与所述第一传感器和所述第二传感器分别相连接，用于在确定所述头部温度和所述脚部温度的温差大于第一预设值时，对室内环境温度进行调节以使所述温差小于或等于所述第一预设值。
9.根据权利要求8所述的空调器，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器为矩阵传感器，所述矩阵传感器包括：传感器检测头和PCB板，其中，
所述传感器检测头设置在所述PCB板上，
所述PCB板以预定角度设置在室内机上，所述预定角度为所述室内机安装面和所述PCB板所成的锐角的角度。
10.根据权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括：显示器，与所述矩阵传感器和所述控制器分别相连接，用于实时显示所述矩阵传感器检测到的各个区域的温度值。
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