CN104697119A - 一种空调自适应送风方法及控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调自适应送风方法及控制器，所述方法包括：根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离；根据获取的距离和预先建立的映射关系，获取所述空调的控制参数；所述映射关系为所述距离与控制参数的对应关系；根据所述控制参数调整当前室内环境中空调的运行。本发明的空调自适应送风方法及控制器解决了现有室内空调无法根据用户位置调节空调控制参数的问题，使用户在不同位置处具有同样的吹风感受。

Description

一种空调自适应送风方法及控制器

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，具体涉及一种空调自适应送风方法及控制器、空调自适应送风系统。

背景技术

现有室内空调的风机转速可以实现从0-100档的精准无极调速。但是由于用户所在位置的随机性，如用户在某处设定好的舒适控制参数后(如导风调角度，设定风速等)，在用户更改位置后，空调不能根据用户位置的改变自动调节空调控制参数，不能使用户在不同位置处具有同样的吹风感受。

现有技术中的一种判断用户位置的方式为室内空调开启红外热源检测功能来判断用户的位置，但是现有室内空调开启红外热源检测功能时，容易受到环境中热源物体的干扰，如有阳光、窗户等热源温度高于人体温度，使用户位置的判断准确度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有室内空调无法根据用户位置调节空调控制参数的问题。

为此目的，第一方面，本发明提出一种空调自适应送风方法，包括：

根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离；

根据获取的距离和预先建立的映射关系，获取所述空调的控制参数；所述映射关系为所述距离与控制参数的对应关系；

根据所述控制参数调整当前室内环境中空调的运行。

可选的，所述根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离，包括：

根据第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息和第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息，确定所述用户相对所述空调的水平角和/或垂直角；

根据所述水平角和/或垂直角，向测距装置发送测距指令；

接收所述测距装置根据所述测距指令返回的所述用户距离空调的距离。

可选的，所述控制参数包括：所述空调的室内风机的转速和/或所述空调的导风条角度。

可选的，所述根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离之前，所述方法还包括：

接收第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息，和接收第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息；

判断所述声音信息是否为用户声音信息，如果是，则执行根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离的步骤；

否则，结束。

第二方面，本发明还提出一种控制器，包括：

第一获取单元，用于根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离；

第二获取单元，用于根据获取的距离和预先建立的映射关系，获取所述空调的控制参数；所述映射关系为所述距离与控制参数的对应关系；

参数调整单元，用于根据所述控制参数调整当前室内环境中空调的运行。

可选的，所述第一获取单元，具体用于：

根据第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息和第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息，确定所述用户相对所述空调的水平角和/或垂直角；

根据所述水平角和/或垂直角，向测距装置发送测距指令；

接收所述测距装置根据所述测距指令返回的所述用户距离空调的距离。

可选的，所述控制器还包括：语音处理单元，具体用于：

接收第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息，和接收第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息；

判断所述声音信息是否为用户声音信息。

第三方面，本发明还提出一种空调自适应送风系统，包括：

用于检测声音信息的两个音频采集装置、测距装置以及如权利要求5至7任一项所述的控制器；

其中，两个所述音频采集装置分别连接所述控制器，所述测距装置连接所述控制器。

可选的，所述音频采集装置为对人体声音频段敏感的麦克风，且两个所述音频采集装置的距离大于8cm。

可选的，所述测距装置包括：分别与所述控制器连接的转动电机和超声波传感器，所述转动电机连接所述超声波传感器。

相比于现有技术，本发明的空调自适应送风方法及控制器、空调自适应送风系统解决了现有室内空调无法根据用户位置调节空调控制参数的问题，使用户在不同位置处具有同样的吹风感受。

进一步地，本发明的空调自适应送风方法能够根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离，可以准确判断用户位置，解决现有室内空调开启红外热源检测功能时，容易受到环境中热源物体的干扰，如有阳光、窗户等热源温度高于人体温度时，无法准确判断用户位置的问题。

进一步地，本发明的空调自适应送风方法能够根据当前室内环境中用户的声音信息，确定用户相对空调的水平角和/或垂直角，并根据水平角和/或垂直角，得到用户距离空调的距离，使用户位置的判断更加准确。

进一步地，本发明的空调自适应送风方法还提供了判断声音信息是否为用户声音信息的方法流程，使本发明的空调自适应送风方法的自适应控制准确度提高。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种空调自适应送风方法流程图；

图2为本发明另一实施例提供的一种空调自适应送风方法流程图；

图3为本发明一实施例提供的一种用户相对空调的水平角的示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种用户相对空调的垂直角的示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种等风感示意图；

图6为本发明一实施例提供的一种控制器示意图；

图7为本发明另一实施例提供的一种控制器示意图

图8为本发明一实施例提供的一种空调自适应送风系统结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例公开一种空调自适应送风方法，该方法可包括以下步骤：

101、根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离；

102、根据获取的距离和预先建立的映射关系，获取所述空调的控制参数；所述映射关系为所述距离与控制参数的对应关系；

举例来说，运行参数可包括：空调的室内风机的转速和/或空调的导风条角度等。本实施例中不限定运行参数所包括的内容，可根据实际的空调确定该运行参数的内容。

在本实施例中，在步骤102之前可以预先建立距离与控制参数的映射关系，例如，用户设定空调的风速为0.5m/s，且检测到用户距离空调的距离为1m，则将用户距离空调的距离1m与空调风速为0.5m/s时对应的风机转速作为映射关系进行存储，为了实现用户距离空调不同距离时的等风感，可以将用户距离空调不同距离对应的风感为0.5m/s的风机转速作为映射关系进行存储。当用户位置变动时，比如用户距离空调的距离为3m，则通过存储的映射关系，可以很容易得到风机转速。本实施例还可以预先建立距离与控制参数之间的映射关系表，本实施例仅为举例说明，不对其进行限定。

103、根据所述控制参数调整当前室内环境中空调的运行。

由此，上述方法可解决现有技术中室内空调无法根据用户位置调节空调控制参数的问题，使用户在不同位置处具有同样的吹风感受。

可选的，在一个具体的例子中，上述步骤101之前，上述方法还可包括下述的图1中未示出的步骤100至100’：

100、接收第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息，和接收第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息；

100’、判断所述声音信息是否为用户声音信息，如果是，则执行前述步骤101；否则，结束。

上述方法通过判断声音信息是否为用户声音信息，使空调自适应送风方法的自适应控制准确度提高。

进一步地，上述的空调自适应送风方法能够根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离，可以准确判断用户位置，解决现有室内空调开启红外热源检测功能时，容易受到环境中热源物体的干扰，如有阳光、窗户等热源温度高于人体温度时，无法准确判断用户位置的问题。

如图2所示，本实施例公开一种空调自适应送风方法，该方法可包括以下步骤：

201、根据第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息和第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息，确定所述用户相对所述空调的水平角和/或垂直角；

202、根据所述水平角和/或垂直角，向测距装置发送测距指令；

203、接收所述测距装置根据所述测距指令返回的所述用户距离空调的距离；

204、根据获取的距离和预先建立的映射关系，获取所述空调的控制参数；所述映射关系为所述距离与控制参数的对应关系；

205、根据所述控制参数调整当前室内环境中空调的运行。

上述的空调自适应送风方法能够根据当前室内环境中用户的声音信息，确定用户相对空调的水平角和/或垂直角，并根据水平角和/或垂直角，得到用户距离空调的距离，使用户位置的判断更加准确。

在一个具体的例子中，音频采集装置为对人体声音频段敏感的麦克风，获取用户相对空调的水平角过程如下：

如图3所示，A、B为麦克风安装位置；D为AB的中点位置也是测距装置安装位置；O为用户声源位置；α为用户声源相对空调的角度，α＝∠ODB。

由于两个麦克风安装位置差异，当用户的声音传输到麦克风的距离不一致，会导致同一声音信息传送到A处的麦克风和B处的麦克风存在有时间差，设时间差为Δt。由于声音在常温下传输速度一定(取340m/s)，故可以计算出声源距离两个麦克风之间的路径差值为Δt×340m/s。

在图3中，取点C使得OC＝OB，由于AB间距值固定为d(取10cm)，且d的值远小于OC长度，因此可以近似的认为AO//BO//DO，∠ACB为直角。故∠OAB≈∠ODB。用户声源相对空调的角度∠ODB由直角三角形特点可以得到：

$\begin{array}{c}\cos \∠\mathrm{ODB}\≈\cos \∠\mathrm{OAB}\\ =\frac{\mathrm{AC}}{\mathrm{AB}}=\frac{1}{d}\end{array}$

所以

$\∠\mathrm{ODB}=\arccos \left(\frac{1}{d}\right)$

因此，用户声源相对空调的中心线的角度为|90°-∠ODB|。

获取用户相对空调的垂直角过程如下：

如图4所示，由于空调厂家在安装空调时会有一个标准的参考高度(如2.3m)，故图中的DM长度为已知的常量。MN长度可参照中国成人的身高特点，如选取为1.5m(嘴部位置大致高度)。OD长度根据测距装置直接测量可得到。因此，在三角形ODN中

$\cos \∠\mathrm{ODN}=\frac{\mathrm{DN}}{\mathrm{OD}}=\frac{\mathrm{DM}-\mathrm{MN}}{\mathrm{OD}}$

所以

$\∠\mathrm{ODN}=\arccos \left(\frac{\mathrm{DM}-\mathrm{MN}}{\mathrm{OD}}\right)$

图5示出了等风感示意图，图5中箭头的方向为送风方向，箭头的长度为风速大小示意图，可见，随用户位置的变化，上述空调自适应送风方法可以使用户在不同位置有相同的吹风感受。

如图6所示，本实施例公开一种控制器，该控制器可包括以下单元：第一获取单元61、第二获取单元62以及参数调整单元63。

第一获取单元61，用于根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离；

第二获取单元62，用于根据获取的距离和预先建立的映射关系，获取所述空调的控制参数；所述映射关系为所述距离与控制参数的对应关系；

参数调整单元63，用于根据所述控制参数调整当前室内环境中空调的运行。

在一个具体的例子中，所述第一获取单元61，具体用于：

根据第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息和第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息，确定所述用户相对所述空调的水平角和/或垂直角；

根据所述水平角和/或垂直角，向测距装置发送测距指令；

接收所述测距装置根据所述测距指令返回的所述用户距离空调的距离。

由此，上述控制器可解决现有技术中室内空调无法根据用户位置调节空调控制参数的问题，使用户在不同位置处具有同样的吹风感受。

如图7所示，本实施例公开一种控制器，该控制器可包括以下单元：语音处理单元71、第一获取单元72、第二获取单元73以及参数调整单元74。

语音处理单元71，具体用于：

接收第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息，和接收第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息；

判断所述声音信息是否为用户声音信息。

在一个具体的例子中，音频采集装置为对人体声音频段敏感的麦克风，语音处理单元71还用于计算如图3所示的两个麦克风接收声音信息的时间差。

第一获取单元72，用于根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离；

第二获取单元73，用于根据获取的距离和预先建立的映射关系，获取所述空调的控制参数；所述映射关系为所述距离与控制参数的对应关系；

参数调整单元74，用于根据所述控制参数调整当前室内环境中空调的运行。

在一个具体的例子中，所述第一获取单元72，具体用于：

根据第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息和第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息，确定所述用户相对所述空调的水平角和/或垂直角；

根据所述水平角和/或垂直角，向测距装置发送测距指令；

接收所述测距装置根据所述测距指令返回的所述用户距离空调的距离。

由此，上述控制器可解决现有技术中室内空调无法根据用户位置调节空调控制参数的问题，使用户在不同位置处具有同样的吹风感受。

进一步地，上述控制器通过判断声音信息是否为用户声音信息，使空调自适应送风方法的自适应控制准确度提高。

进一步地，上述控制器能够根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离，可以准确判断用户位置，解决现有室内空调开启红外热源检测功能时，容易受到环境中热源物体的干扰，如有阳光、窗户等热源温度高于人体温度时，无法准确判断用户位置的问题。

如图8所示，本实施例公开一种空调自适应送风系统，该系统可包括：用于检测声音信息的第一音频采集装置81、第二音频采集装置82、测距装置83以及如图7所示的控制器84。

其中，控制器84包括语音处理单元841、第一获取单元842、第二获取单元843以及参数调整单元844。

第一音频采集装置81和第二音频采集装置82分别连接控制器81中的语音处理单元841。测距装置83连接控制器81。

控制器81连接空调的室内风机和导风条。

在一个具体的例子中，测距装置83包括：分别与控制器81连接的转动电机831和超声波传感器832，转动电机831连接超声波传感器832。

在一个具体的例子中，第一音频采集装置81和第二音频采集装置82为对人体声音频段敏感的麦克风，且两个所述麦克风的距离大于8cm。

本实施例中，双麦克风用于获取周围环境的声音信息，主要为获取用户所发出的声音，因此可选用对人体声音频段敏感的麦克风，且两个麦克风安装的距离需要大于一定距离(8cm～20cm)。控制器84中的语音处理单元841主要用于对麦克风获取的声音信息进行分析处理，分析两个麦克风获取同一用户声音信息的时间差。控制器中84的第一获取单元842可计算用户声源相对麦克风安装位置(或相对空调)的角度(包括水平角和垂直角)，并将角度信息传送给测距装置83的转动电机831，转动电机831带动超声波传感器832旋转到声源相对空调的角度位置后，第一获取单元842给超声波传感器832发送测距指令。超声波测距传感器832测量当前角度用户距离空调的距离后，第二获取单元843根据获得的距离信息调用对应在存储器中的控制参数。参数调整单元844调整室内风机的转速和导风条角度，使得空调能够根据用户在移动不同位置后能够跟随用户实现风吹人或风避人，同时还能根据不同距离获得同样的风速和风感。

举例来说，当用户开启空调并设置好运行参数后，控制器84的语音处理单元841开启检测功能，双麦克风开始检测当前环境中的声音信息，并将获取到的声音信息传送给语音处理单元841。语音处理单元841将会对声音信息进行分析处理，判断出是否为人发出的声音，进一步的判断是否为电视机或音响等长时间且连续发声的声音源，若判断为是，则舍弃该声音源信息，并不做任何处理；若判断为否，则认为是用户发出的声音。由于两个麦克风安装的位置不一样，因此用户说话的声音传输到麦克风的路径长短会有差异，这样两个麦克风收到同一声音信息会存在时间上的差异。通过时间差可以计算出声音传输到两个麦克风的路径差值，如图中Δt＝0.1ms，则可以计算出路径差值为0.1ms×340m/s＝3.4cm，因此声源相对空调的水平角α＝∠ODB≈∠OAB＝arccos(3.4/10)≈70°。故此时用户声源相对空调中心线位置偏离20°。

获取用户相对空调的水平角信息之后，控制器84的参数调整单元844将会调整垂直导风条(左右扫风)到70°(风吹人模式)，或者避开60°～80°(在0°～60°或80°～180°)区间扫风(风避人模式)。同时控制器84调整转动电机831到70°角度，当超声波传感器832达到指定角度并稳定后，第一获取单元842给超声波传感器832发送测距指令，超声波传感器832测量当前用户距离空调的距离。第二获取单元843获取当前用户距离空调的距离，参数调制单元844根据等距离舒适送风的原则调整室内风机转速，使得用户在室内位置改变时，能够感受与初设定风速一致的效果。

获取用户的距离空调的相对距离后，进一步的计算出用户声源在垂直方向上的角度值∠ODN。为了能够保证用户身体躯干部分能够吹到风，水平导风条的角度将会在∠ODN的角度上增加一个负的偏移量，如图4中的∠β所示。β的值可以由厂家设定的固定值(如5°～15°中间的任意值)，也可以是根据距离值不同而在5°～15°范围内根据线性关系进行选择(若在1m处，由于用户相距空调较近，为了使身体躯干部分能有效吹到风，则偏移角度要大，如选定15°；若在5m处，由于用户相距空调较远，为了使身体躯干部分能有效吹到风，则偏移角度只要较小的角度即可，如选定5°；若在3m处时，根据线性关系可知，为了使身体躯干能有效吹到风，则偏移角度可选定10°)。本发明方法能够保证用户在移动过程中，随时捕捉用户的声音信息，并根据此来调节室内风机转速和导风调角度调整实现等风感的目的，使送风方式更加智能和舒适，提高用户体验效果。

本领域技术人员可以理解，可以把装置实施例中的各单元组合成一个单元，以及此外可以把它们分成多个子单元。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是互相排斥之处，可以采用任何组合对本说明书中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种空调自适应送风方法，其特征在于，包括：

根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离；

根据获取的距离和预先建立的映射关系，获取所述空调的控制参数；所述映射关系为所述距离与控制参数的对应关系；

根据所述控制参数调整当前室内环境中空调的运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离，包括：

根据第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息和第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息，确定所述用户相对所述空调的水平角和/或垂直角；

根据所述水平角和/或垂直角，向测距装置发送测距指令；

接收所述测距装置根据所述测距指令返回的所述用户距离空调的距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制参数包括：所述空调的室内风机的转速和/或所述空调的导风条角度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离之前，所述方法还包括：

接收第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息，和接收第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息；

判断所述声音信息是否为用户声音信息，如果是，则执行根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离的步骤；

否则，结束。

5.一种控制器，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于根据当前室内环境中用户的声音信息，获取用户距离空调的距离；

第二获取单元，用于根据获取的距离和预先建立的映射关系，获取所述空调的控制参数；所述映射关系为所述距离与控制参数的对应关系；

参数调整单元，用于根据所述控制参数调整当前室内环境中空调的运行。

6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述第一获取单元，具体用于：

根据第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息和第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息，确定所述用户相对所述空调的水平角和/或垂直角；

根据所述水平角和/或垂直角，向测距装置发送测距指令；

接收所述测距装置根据所述测距指令返回的所述用户距离空调的距离。

7.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括：语音处理单元，具体用于：

接收第一音频采集装置获取的第一时间点的声音信息，和接收第二音频采集装置获取的第二时间点的声音信息；

判断所述声音信息是否为用户声音信息。

8.一种空调自适应送风系统，其特征在于，包括：

用于检测声音信息的两个音频采集装置、测距装置以及如权利要求5至7任一项所述的控制器；

其中，两个所述音频采集装置分别连接所述控制器，所述测距装置连接所述控制器。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述音频采集装置为对人体声音频段敏感的麦克风，且两个所述音频采集装置的距离大于8cm。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述测距装置包括：分别与所述控制器连接的转动电机和超声波传感器，所述转动电机连接所述超声波传感器。