CN104329772B - 空调器和空调器的控制方法 - Google Patents

空调器和空调器的控制方法 Download PDF

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    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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Abstract

本发明公开一种空调器和空调器的控制方法。该空调器包括:检测装置(1),用于检测空调器所在房间的面积和容积信息;处理器(2),根据检测装置(1)检测到的房间的面积和容积信息调整空调器的输出。根据本发明的空调器,能够根据实际房间容积进行自适应运行,提高用户的使用舒适性。

Description

空调器和空调器的控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及空气调节技术领域,具体而言,涉及一种空调器和空调器的控制方法。
背景技术
[°°02]目前检测房间容积的方法有使用摄像头检测,但是检测容积的完整性与摄像头安 装位置、摄像头角度和摄像头数量的多少有直接的关系,影响因素比较多,而且摄像头的容 积比较大,对结构设计产生较大的影响。
[0003] 当前,空调设备现有智能控制技术多是通过温度传感器及内定运行模式来实现, 具有较大的局限性,无法根据实际房间容积进行自适应运行,无法达到最优化制冷或制热 及节能的效果。
[0004] 例如,现有空调容量的选取按照房间的面积进行选择,但是有些用户存在着小房 间购买大空调的情况,使用过程中容易出现房间温度达到设定温度时,温度出现过低情况 发生,影响用户的使用舒适性。
发明内容
[0005] 本发明实施例中提供一种空调器和空调器的控制方法,能够根据实际房间容积进 行自适应运行,提高用户的使用舒适性。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种空调器,包括:检测装置,用于检测 空调器所在房间的面积和/或容积信息;处理器,根据检测装置检测到的房间的面积和/或 容积信息调整空调器的输出。
[0007] 作为优选,处理器内设置有数据库,处理器根据房间的面积和/或容积信息与数据 库内的参数进行匹配,并根据匹配后的数据调整空调器的制冷量或制热量。
[0008] 作为优选,空调器还包括移动物体检测单元,用于检测房间内是否存在移动物体。
[0009] 作为优选,检测装置包括:第一检测单元,设置在空调器的左侧边缘,检测空调器 左侧的房间宽度;第二检测单元,设置在空调器的右侧边缘,检测空调器右侧的房间宽度; 第三检测单元,设置在空调器的顶部,检测空调器上侧的房间高度;第四检测单元,检测角 度可调整地设置在空调器的出风口正中位置,检测房间的长度和空调器下侧的房间高度。
[0010] 作为优选,第四检测单元还用于检测房间内的障碍物与空调器之间的距离,处理 器根据第四检测单元和移动物体检测单元的检测结果对空调器的输出进行控制。
[0011] 作为优选,移动物体检测单元与第四检测单元一体设置。
[0012] 作为优选,第一检测单元和第二检测单元的头部与其所在侧的空调器的侧边面板 位于同一平面。
[0013] 作为优选,检测装置包括检测单元,检测单元上下左右均可转动地设置在空调器 上以检测房间的长度、宽度、高度。
[0014] 作为优选,检测单元可伸缩地嵌设在空调器内。
[0015] 根据本发明的另一方面,提供了一种空调器的控制方法,包括:步骤S1:检测空调 器所在房间的面积和/或容积信息;步骤S2:根据检测结果调整空调器的输出。
[0016]作为优选,步骤S2包括:步骤SM:接收检测到的房间的面积和/或容积信息;步骤 S22:将该房间的面积和/或容积信息数据与数据库中的参数进行匹配;步骤S23:根据匹配 结果对空调器进行调整,使空调器的制热量或者制冷量与房间的面积和/或容积信息相匹 配。
[0017]作为优选,控制方法还包括:步骤S3:检测房间内的障碍物;步骤S4:根据检测结果 调整空调器的输出。
[0018]作为优选,步骤S3包括:步骤S31:检测障碍物与空调器之间的距离;步骤S32:检测 障碍物是否为移动物体;步骤S4包括:当障碍物为固定物体时,控制空调器减少或者避开对 障碍物所在位置的输出;当障碍物为移动物体时,控制空调器加大对障碍物所在位置的输 出。
[0019]作为优选,步骤S1包括:步骤S11:检测空调器所在房间的长、宽和/或高,并根据所 需的面积和/或容积提取相应的长、宽、高数据,计算确定所需的面积和/或容积。
[0020]—作为优选,步骤S11包括:步骤S111:对测距的各个部件进行初始化;步骤S112:检 测测距标志位的状态,当检测到测距启动时,则进入步骤si 13;步骤S113:启动两路频率合 成巧芯片,接收混频低通后得到的多点采样数据;步骤S114:当接收的采样点数据足够后, 进行FFT变换,通过FFT数字鉴相得到相位信息,再通过计算得到相位法测量值,然后读取数 据,通过计算得到脉冲法测量值,最后由数据结合程序得到最终的测量数据。
[0021]应用本发明的技术方案,空调器包括:检测装置,用于检测空调器所在房间的面积 和/或容积信息;处理器,根据检测装置检测到的房间的面积和/或容积信息调整空调器的 输出。空调器可以通过检测装置和处理器来根据房间的面积和/或容积对空调器的输出进 行调整,能够自动调节空调器的运行状态,使空调器处于最佳运行状态,实现节能舒适控 制。
附图说明
[0022]图1是本发明的实施例的空调器的俯视结构示意图;
[0023]图2是本发明的实施例的空调器的主视结构示意图;
[0024] 图3是本发明的实施例的空调器检测移动物体时的结构示意图;
[0025] 图4是本发明的实施例的空调器的控制结构图;
[0026] 图5是本发明的实施例的空调器的控制流程图;
[0027]图6是本发明的实施例的空调器在室内有障碍物时的控制流程图;
[0028] 图7是本发明的实施例的空调器的测距流程图。
[0029] 附图标记说明:
[0030] 1、检测装置;2、处理器;3、第一检测单元;4、第二检测单元;5、第三检测单元;6、第 四检测单元;7、数据库。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述,但不作为对本发明的限 定。
[0032] 参见图1至图4所示,根据本发明的实施例,空调器包括:检测装置1,用于检测空调 器所在房间的面积和/或容积信息;处理器2,根据检测装置1检测到的房间的面积和/或容 积信息调整空调器的输出。空调器输出的调节可以通过处理器2调节空调器的扫风角度、压 缩机频率等方式来实现。
[0033] 在空调器工作时,可以通过检测装置1来获取空调器所在房间的面积和/或容积信 息,然后处理器2可以根据房间的面积和/或容积对空调器的输出进行调整,能够自动调节 空调器的运行状态,使空调器处于最佳运行状态,因此可以避免出现小房间安装大空调时, 可能带来的使用过程中房间温度达到设定温度时,温度出现过低情况的发生,实现节能舒 适控制。
[0034] 处理器2内设置有数据库7,数据库7中预先设置了多大房间面积或容积允许输出 多少的制热量或制冷量的对应表,根据获取的房间的面积或者容积,就可以通过程序查表 的方式,与数据库中房间面积或容积对应的空调性能输出参数进行匹配,然后根据匹配后 的数据控制调节压缩频率,自动调节系统的运行性能(制冷量或制热量)。
[0035] 为了使空调器能够具有更好的工作性能,使用户获得更好的使用体验,空调器还 包括移动物体检测单兀,用于检测房间内是否存在移动物体。移动物体检测单兀每隔一'个 短暂间隔时间(例如5s)扫描一次,若在一长段时间(例如30min)内检测出物体离空调的距 离始终没有改变,则判断此物体为室内固定物体,如家具、床等,则空调器送风时避开此范 围进行送风或进入低风档送风,同时调节压缩机频率,减少空调器的工作输出;若检测某点 (物体)在一段时间(例如l〇s)内与空调器之间的距离发生变化,则说明该处物体存在实时 移动,若距离变化速度比较快,则说明物体移动速度或频率比较高,认为有人,处理器2控制 空调器调节送风角度,向此处进行送风或进入诸如高风档进行送风,同时调节压缩机频率, 增加空调器的工作输出。
[0036] 检测装置1包括:第一检测单元3,设置在空调器的左侧边缘,检测空调器左侧的房 间宽度;第二检测单元4,设置在空调器的右侧边缘,检测空调器右侧的房间宽度;第三检测 单元5,设置在空调器的顶部,检测空调器上侧的房间高度;第四检测单元6,检测角度可调 整地设置在空调器的出风口正中位置,检测房间的长度和空调器下侧的房间高度。
[0037] 优选地,上述的检测单元为激光测距传感器,先由激光二极管对准目标发射激光 脉冲,经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收 后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因 此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即 可测定目标距离。测距公式为:D二ct/2,其中c为光速(Km/s),t为激光信号往返一次所需要 时间(s)。
[0038] 在本实施例中,第四检测单元6由步进电机传动,并可以在上下左右方向进行检测 角度的调节。具体而言,第四检测单元6可实现左右150°,上下150°的检测角度调节。
[0039] 对于本实施例而言,房间的长度检测时间t丨为第四检测单元6检测房间长度所用 的时间,房间的宽度检测时间t2为第一检测单元3和第二检测单元4检测房间宽度所用的时 间之和,房间的高度检测时间为第三检测单元5和第四检测单元6检测房间高度所用的时间 之和。根据上述的几个时间,在各检测单元检测到相应的数据后,结合空调器本身的结构, 就可以获取到房间的容积。如空调器的长度为L1,宽度为Ml;第四检测单元6测得房间长度 为L,旋转后测得的空调器底部以下高度为HI;第一检测单元3测得宽度为M2;第二检测单元 4测得的房间宽度为M3;第三检测单元5测得空调器顶部以上的房间高度为H2;则房间的面 积为S = LX (L1+M2+M3),容积为:V = LX (L1+M2+M3) X (H1+M1+H2)。
[0040] 在本实施例中,由于第四检测单元6是可以上下左右进行角度调整的,因此第四检 测单元6还用于检测房间内的障碍物与空调器之间的距离,处理器2根据第四检测单元6和 移动物体检测单元的检测结果对空调器的输出进行控制,使得空调器能够更加人性化和智 能化,可以更加灵活地根据室内的状况对空调器的运行进行调整,不仅可以获得更好的节 能效果,还可以使用户的体验更加舒适。
[0041]优选地,移动物体检测单元与第四检测单元6—体设置。由于对于室内障碍物的检 测,是需要对其是否移动以及其与空调器之间的距离同时进行检测的,因此将移动物体检 测单元与第四检测单元6—体设置,不仅可以同时实现上述功能,还可以节省安装空间,使 得空调器的结构更加紧凑。
[0042]优选地,第一检测单元3和第二检测单元4的头部与其所在侧的空调器的侧边面板 位于同一平面,可以使得检测单元的检测头部不裸露,与空调器的整体外观保持一致,提高 空调器的整体外观。第三检测单元5和第四检测单元6也可以以此方式进行设置。
[0043]在图中未不出的一个实施例中,检测装置1包括检测单元,检测单元上下左右均可 转动地设置在所述空调器上以检测所述房间的长度、宽度、高度。在本实施例中,只需要一 个检测单元,就可以同时实现对房间的长宽高的测量,因此能够有效节省成本。
[0044]优选地,检测单元可伸缩地嵌设在空调器内。在不需要检测单元检测房间的各项 参数时,就可以控制检测单元伸缩进空调器内,使得空调器的整体一致,具有较好的外观。 当需要检测单元工作时,就可以控制检测单元伸出空调器外,并进行上下左右各个方向的 转动1获取所需的房间参数信息。这种检测单元的设置结构简单,操作方便,也能够避免检 测单元突出于空调器时与其他结构造成千涉,提高空调器工作时的安全性和可靠性。
[0045]结合参见图5和图6所示,根据本发明的实施例,空调器的控制方法包括:步骤S1: 检测空调器所在房间的面积和/或容积信息;步骤S2:根据检测结果调整空调器的输出。 [0046]步骤S2包括:步骤S21:接收检测到的房间的面积和/或容积信息;步骤S22:将该房 间的面积和/或容积信息数据与数据库7中的参数进行匹配;步骤S23:根据匹配结果对空调 器进行调整,使空调器的制热量或者制冷量与房间的面积和/或容积信息相匹配。
[0047] 控制方法还包括:步骤S3:检测房间内的障碍物;步骤S4:根据检测结果调整空调 器的输出D
[0048] 步骤S3包括:步骤S31:检测障碍物与空调器之间的距离;步骤S32:检测障碍物是 否为移动物体;步骤S4包括:当障碍物为固定物体时,控制空调器减少或者避开对障碍物所 在位置的输出;当障碍物为移动物体时,控制空调器加大对障碍物所在位置的输出。 ^〇49]具体而言,在本实施例中,步骤S1包括:步骤S11:检测空调器所在房间的长、宽、 高,并根据所需的面积和/或容积提取相应的长、宽、高数据,计算确定所需的面积和/或容 积。
[00501步骤S1丨具体包括:步骤51 L L:对测距的各个部件进行初始化;步骤S1丨2:检测测距 标志位的状态,当检测到测距启动时,则进入步骤S113;步骤S113:启动两路频率合成器芯 片,接收混频低通后得到的多点采样数据;步骤S114:当接收的采样点数据足够后,进行FFT 变换,通过FFT数字鉴相得到相位信息,再通过计算得到相位法测量值,然后读取数据,通过 计算得到脉冲法测量值,最后由数据结合程序得到最终的测量数据。对于房间的长、宽、高 的测量,基本原理是一样的,所采用的方法步骤以及最终得到结果的过程均通过步骤S111 至步骤S114获得,当然也可以采用其他的测距方法得到房间长、宽、高的数值。
[0051] 下面结合参见图7来对本发明实施例中的测距方法加以详述,在进行测距时,需要 判断是否需要测距,如果需要测距,则对系统上电。系统上电后,需要对系统各部分进行初 始化,以保证测得的结果为本次实际测量所得,保证测量结果的准确性和可靠性。
[0052] 在系统初始化的过程中,首先对DSP (数字信号处理器)进行初始化,设置其状态寄 存器和控制寄存器,完成处理器工作状态、时钟频率、定时器等的配置。然后使用DSP (数字 信号处理器)对两片DDS (直接数字式频率合成器)芯片(如AD9851)进行初始化设置,使之正 确输出所需频率正弦信号。紧接着对DSP傲字信号处理器)串口部分初始化,同时相应的对 A/D采样芯片(如AD73360)初始化,使两者能够匹配工作。各项初始化完成后循环等待,并检 测测距标志位的状态,如果测距启动,则进入测量程序。如果测距未启动,则继续保持循环 状态,同时使测距的部件进入低功耗模式,避免功率浪费。
[0053]进入测量程序后,DSP (数字信号处理器)启动发射电路发射信号,然后进行多点数 据采样。在本实施例中,DSP (数字信号处理器)同时启动两路DDS (直接数字式频率合成器) 芯片,并在一段时间后接收经混频低通后得到的两路差频信号256点采样数据,此处的采样 点数也可以为其他数值,只需要保证最后的采样数据具有较高的采信度,能够保证测量结 果的准确性即可。当接收的采样点数据足够后,进行FFT (快速傅里叶变换)变换,通过FFT (快速傅里叶变换)数字鉴相得到相位信息,再通过计算得到相位法测量值,然后DSP (数字 信号处理器)从计数芯片读取数据,通过计算得到脉冲法测量值,最后由数据结合程序得到 最终的测量数据,并把数据传输给处理器2的主控MCU,经处理器2内的主控程序计算出房间 的容积和/或容积,处理器2再通过查询原先预置压缩机频率对应制冷或制热量同房间大小 的对应表关系,选择合适的冷量和热量进行频率控制使用。
[0054]当测量的距离数据传输完成之后,判断距离测试是否完成,如果距离测试已经完 成,则控制各测距部件以及相应的距离测算单元进入低功耗模式,如果距离测试尚未完成, 则返回至发射电路位置处,使发射电路继续发射信号,重复上述的测距步骤进行测距,直到 获取所需的所有距离。
[0055]下面结合图5和图6来对空调器的控制过程加以介绍。
[0056]空调启动,首先检测步进电机是否已经复位(含第四检测单元6),若检测到已经复 位,则自动进入房间空间大小的检测,检测方式共分两种方式:面积检测和容积检测。面积 检测用于控制对应空调器的扫风角度,容积检测用于对应空调器的压缩机频率控制。在检 测房间的面积和容积之后,控制空调器根据检测到的信息对工作输出进行调整,使得空调 器按照用户房间的容积自动调配性能,避免出现大空调使用在小房间的情况,从而降低耗 能。本实施例中以检测单元为激光测距传感器为例来进行说明。
[0057]各激光测距传感器检测房间的长、宽和/或高,在各激光测距传感器内部设置有内 部处理器,内部处理器记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间t,根据距离计 算公式,分别可计算出房间的长、宽、高,从而计算出房间的面积和/或容积信息。然后处理 器将房间的面积和/或容积信息与数据库中房间面积或容积对应的空调性能输出数据进行 匹配,数据库中预先设置了多大房间面积或容积允许输出多少的制热量或制冷量对应表, 通过程序查表的方式进行匹配,然后根据获取的匹配数据,控制调节压缩频率,自动调节系 统的运行性能(制冷量或制热量)。
[0058]当检测完房间面积或容积后,空调器左右边沿的传感器、顶部的传感器停止运行, 位于出风口中部的传感器仍然可以工作,但此时检测的仅仅为房间内是否有物体,并在房 间内有物体时检测物体离空调的距离。
[0059] 移动物体检测单元设置位于出风口中部的传感器(第四检测单元6)上,在其他传 感器停止工作后,该传感器每隔5s扫描一次,若在30min内检测出物体离空调器的距离始终 没有改变,则判断此物体为室内固定物体,如家具、床等,则空调送风时避开此范围进行送 风或进入低风档下送风,同时调节压缩机频率;若检测某点(物体)在10s内与空调器之间的 距离发生变化,则说明该处物体存在实时移动,若距离变化速度比较快,则说明物体移动速 度或频率比较高,认为有人,此时处理器调节空调的送风角度,向此处进行送风或进入诸如 高风档进行送风,同时调节压缩机频率。
[0060]空调器安装后首次开启房间面积或容积检测功能,首次运行后后续不在进行该功 能的检测,仅位于出风口中部的传感器仍然工作,用于检测房间内物体是否移动,以及物体 与空调器之间的距离。此时该测距传感器内部处理系统处理距离参数后获取的距离为物体 与空调之间的距离。
[0061]当然,以上是本发明的优选实施方式。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明基本原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也 视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1. 一种空调器,其特征在于,包括: 检测装置(1),用于检测空调器所在房间的面积和/或容积信息; 其中,所述检测装置(1)包括:第一检测单元(3),设置在所述空调器的左侧边缘,检测 所述空调器左侧的房间宽度;第二检测单元(4),设置在所述空调器的右侧边缘,检测所述 空调器右侧的房间宽度;第三检测单元(5),设置在所述空调器的顶部,检测所述空调器上 侧的房间高度;第四检测单元(6),检测角度可调整地设置在所述空调器的出风口正中位 置,检测所述房间的长度和所述空调器下侧的房间高度; 处理器(2),根据所述检测装置(1)检测到的房间的面积和/或容积信息调整所述空调 器的输出。
2. 根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述处理器(2)内设置有数据库(7),所 述处理器(2)根据房间的面积和/或容积信息与所述数据库(7)内的参数进行匹配,并根据 匹配后的数据调整所述空调器的制冷量或制热量。
3. 根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述处理器(2)内设置有数据库(7),所 述处理器(2)根据房间的面积和/或容积信息与所述数据库(7)内的参数进行匹配,并根据 匹配后的数据调整所述空调器的制冷量或制热量; 所述空调器还包括移动物体检测单元,用于检测所述房间内是否存在移动物体。
4. 根据权利要求3所述的空调器,其特征在于,所述第四检测单元(6)还用于检测房间 内的障碍物与所述空调器之间的距离,所述处理器(2)根据所述第四检测单元®)和所述移 动物体检测单元的检测结果对所述空调器的输出进行控制。
5. 根据权利要求4所述的空调器,其特征在于,所述移动物体检测单元与所述第四检测 单元(6)—体设置。
6. 根据权利要求3所述的空调器,其特征在于,所述第一检测单元(3)和所述第二检测 单元⑷的头部与其所在侧的空调器的侧边面板位于同一平面。
7. 根据权利要求3所述的空调器,其特征在于,所述检测装置(1)包括检测单元,所述检 测单元上下左右均可转动地设置在所述空调器上以检测所述房间的长度、宽度和/或高度。
8. 根据权利要求7所述的空调器,其特征在于,所述检测单元可伸缩地嵌设在所述空调 器内。
9. 一种空调器的控制方法,其特征在于,包括: 步骤S1:检测空调器所在房间的面积和/或容积信息; 步骤S2:根据检测结果调整空调器的输出; 步骤S3:检测房间内的障碍物;其中,所述步骤S3包括:步骤S31:检测所述障碍物与空 调器之间的距离;步骤S32:检测所述障碍物是否为移动物体; 步骤S4:根据检测结果调整所述空调器的输出;其中,所述步骤S4包括:当所述障碍物 为固定物体时,控制所述空调器减少或者避开对所述障碍物所在位置的输出;当所述障碍 物为移动物体时,控制所述空调器加大对所述障碍物所在位置的输出。
10. 根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S2包括: 步骤S21:接收检测到的房间的面积和/或容积信息; 步骤S22:将该房间的面积和/或容积信息数据与数据库(7)中的参数进行匹配; 步骤S23:根据匹配结果对空调器进行调整,使空调器的制热量或者制冷量与房间的面 积和/或容积信息相匹配。
11.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述步骤Si包括: 步骤S11:检测空调器所在房间的长、宽、高,并根据所需的面积和/或容积提取相应的 长、宽、尚数据,计算确定所需的面积和/或容积。
12.根据权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S1丨包括: 步骤S111:对测距的各个部件进行初始化; 步骤S112:检测测距标志位的状态,当检测到测距启动时,则进入步骤S113; 步骤S113:启动两路频率合成器芯片,接收混频低通后得到的多点采样数据; 步骤S114:当接收的采样点数据足够后,进行FFT变换,通过FFT数字鉴相得到相位信 息,再通过计算得到相位法测量值,然后读取数据,通过计算得到脉冲法测量值,最后由数 据结合程序得到最终的测量数据。
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