CN105757903A - 一种空调器控制方法、系统及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调器控制方法、系统及空调器。所述系统包括：红外阵列传感器，用于获取当前环境的温度图像数据；空调器高度获取模块，用于获取空调器距离地面的垂直高度H；传感器视场获取模块，用于获取红外阵列传感器的视场数据；中央处理模块，用于提取温度图像数据中热源位置信息，根据热源位置信息、空调器的垂直高度H和红外阵列传感器的视场数据计算热源距离空调器的水平距离D以及热源高度L，并根据水平距离D和热源高度L控制空调器出风机构的运行状态。本发明不仅不增加成本，控制简单，而且能够针对有限区域进行送风控制。

Description

一种空调器控制方法、系统及空调器

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，尤其涉及一种空调器控制方法、系统及空调器。

背景技术

目前空调器上都配置有红外传感器，通过红外传感器扫描判断出当前环境中是否有热源的存在，并控制空调器调整温度、风速及风向，但现在技术中风速大小的设置仅仅从热源的温度大小进行判断，而距离的远近对风速大小的设置也起着重要的作用，目前有相关技术通过超声波等测距工具确定热源的距离从而控制风速的大小，但此方法需增加成本而且控制较复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种空调器控制方法、系统及空调器。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种空调器控制系统，包括：红外阵列传感器，用于获取当前环境的温度图像数据；空调器高度获取模块，用于获取空调器距离地面的垂直高度H；传感器视场获取模块，用于获取红外阵列传感器的视场数据；中央处理模块，用于提取温度图像数据中热源位置信息，根据热源位置信息、空调器的垂直高度H和红外阵列传感器的视场数据计算热源距离空调器的水平距离D以及热源高度L，并根据水平距离D和热源高度L控制空调器出风机构的运行状态。

本发明的有益效果是：本发明通过红外阵列传感器扫描当前环境的温度图像数据，从温度图像数据中提取热源位置信息，根据热源位置信息、传感器视场及空调器的安装高度可以计算出当前热源离空调器的距离以及热源高度，空调器根据热源距空调器的距离及热源的高度控制空调器的出风状态。本发明不仅不增加成本，控制简单，而且能够针对有限区域进行送风控制。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述视场数据包括传感器的视场角度α，盲区角度β和传感器扫描范围[β,α+β]；所述热源距离空调器水平距离D和热源高度L的计算公式如下：

D＝H*tan(α*X/n+β)；

L＝H-D/tan[α*(X+Y)/n+β]；

其中，H为空调器距离地面的高度，α为视场角度，β为盲区角度，X为热源底部距离温度图像底部边缘所占的行数,Y为热源在温度图像中所占的行数，n为传感器阵列数。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明通过提取温度图像数据中热源位置信息，得到X和Y，根据X、Y、视场角度α，盲区角度β以及空调器距地垂直高度H分别计算得到热源距离空调器水平距离D和热源高度L，利用已有资源即可实现，无需增加硬件成本，且容易实现。

进一步，所述中央处理模块根据热源距离空调器水平距离D控制空调器的风机转速，使空调器吹出的风达到用户身上的速度是恒定的，根据距离与风速的关系，当用户远离空调器时，提高风速，当用户靠近空调器时，降低风速。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明热源距离空调器水平距离D控制空调器的风机转速，使空调器吹出的风达到用户身上的速度是恒定的，从而提高用户的体验度。

进一步，所述中央处理模块根据热源高度L控制空调器上下扫风范围，当设定模式为吹人模式时，控制空调器的摆风角度在[α*X/n+β,α*(X+Y)/n+β]；当设定模式为避人模式时，若为制冷模式，则控制空调器的摆风角度在[0,α*X/n+β]，若为制热模式，则控制空调器的摆风角度在[α*(X+Y)/n+β,α+β]。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明还获取热源的高度信息，根据热源高度控制空调器的扫风范围，根据用户需求，当用户需要吹风时，控制摆风角度使出风对准用户，当需要吹风避开用户时，控制摆风角度避开用户，大大提高了用户体验度。

进一步，所述中央处理模块还用于提取温度图像数据中热源温度信息，根据获取的热源温度信息控制空调器的设定温度。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明还从温度图像数据中热源温度信息，根据获取的热源温度信息控制空调器的设定温度，当检测到热源温度升高时，调低空调器的设定温度，当检测到热源温度降下来时，适当调高设定温度，防止用户感冒着凉，提高用户舒适性。

为实现上述发明目的，本发明还提供了一种空调器控制方法，包括如下步骤：

S1，获取当前环境的温度图像数据、空调器距离地面的垂直高度H以及红外阵列传感器的视场数据；

S2，提取温度图像数据中热源位置信息；

S3，根据热源位置信息、空调器的垂直高度H和红外阵列传感器的视场数据计算热源距离空调器的水平距离D以及热源高度L；

S4，根据水平距离D和热源高度L控制空调器出风机构的运行状态。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述视场数据包括传感器的视场角度α，盲区角度β和传感器扫描范围[β,α+β]；所述热源距离空调器水平距离D和热源高度L的计算公式如下：

D＝H*tan(α*X/n+β)；

L＝H-D/tan[α*(X+Y)/n+β]；

其中，H为空调器距离地面的高度，α为视场角度，β为盲区角度，X为热源底部距离温度图像底部边缘所占的行数,Y为热源在温度图像中所占的行数，n为传感器阵列数。

进一步，根据热源距离空调器水平距离D控制空调器的风机转速，使空调器吹出的风达到用户身上的速度是恒定的，根据距离与风速的关系，当用户远离空调器时，提高风速，当用户靠近空调器时，降低风速。

进一步，S4的具体实现包括：根据热源高度L控制空调器上下扫风范围，当设定模式为吹人模式时，控制空调器的摆风角度在[α*X/n+β,α*(X+Y)/n+β]；当设定模式为避人模式时，若为制冷模式，则控制空调器的摆风角度在[0,α*X/n+β]，若为制热模式，则控制空调器的摆风角度在[α*(X+Y)/n+β,α+β]。

进一步，S2还包括提取温度图像数据中热源温度信息，S4中根据获取的热源温度信息控制空调器的设定温度。

进一步，S1中获取空调器距离地面的垂直高度H的具体实现为：通过智能终端获取用户设置的空调器的垂直高度H；若用户未设置空调器的垂直高度H，则默认空调器的垂直高度H为预设值。

附图说明

图1为本发明实施例所述一种空调器控制系统框图；

图2为本发明实施例所述温度图像中每一行宽度d与传感器视场及阵列数对应关系示意图；

图3为本发明实施例所述热源距离空调器的水平距离D以及热源高度L与传感器视场机空调高度对应关系示意图；

图4为本发明实施例所述红外阵列传感器获取的温度图像数据示意图；

图5为本发明实施例所述一种空调器控制方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种空调器控制系统，包括：红外阵列传感器，用于获取当前环境的温度图像数据；空调器高度获取模块，用于获取空调器距离地面的垂直高度H；传感器视场获取模块，用于获取红外阵列传感器的视场数据；中央处理模块，用于提取温度图像数据中热源位置信息，根据热源位置信息、空调器的垂直高度H和红外阵列传感器的视场数据计算热源距离空调器的水平距离D以及热源高度L，并根据水平距离D和热源高度L控制空调器出风机构的运行状态。本发明通过红外阵列传感器扫描当前环境的温度图像数据，从温度图像数据中提取热源位置信息，根据热源位置信息、传感器视场及空调器的安装高度可以计算出当前热源离空调器的距离以及热源高度，空调器根据热源距空调器的距离及热源的高度控制空调器的出风状态。本发明不仅不增加成本，控制简单，而且能够针对有限区域进行送风控制。

具体地，所述视场数据包括传感器的视场角度α，盲区角度β和传感器扫描范围[β,α+β]。

图2为本发明实施例所述温度图像中每一行宽度d与传感器视场及阵列数对应关系示意图。其中所生成的温度图像中每一行的宽度大小d与传感器的视场α及红外阵列传感器的阵列数n成对应映射关系，计算公式如下：

d＝f(α/n)

其中，f为函数符号。

图3为本发明实施例所述热源距离空调器的水平距离D以及热源高度L与传感器视场机空调高度对应关系示意图。图4为本发明实施例所述红外阵列传感器获取的温度图像数据示意图。图中X为热源底部距离温度图像底部边缘所占的行数,Y为热源在温度图像中所占的行数。

如图3所示，红外阵列传感器扫描不到的区域的水平宽度D’＝H*tanβ。

根据数学关系，热源与空调器的水平距离D为：D＝H*tan(α*X/n+β)；

热源高度L为L＝H-D/tan[α*(X+Y)/n+β]。

其中，H为空调器距离地面的高度，α为视场角度，β为盲区角度，X为热源底部距离温度图像底部边缘所占的行数,Y为热源在温度图像中所占的行数，n为传感器阵列数。

所述中央处理模块根据热源距离空调器水平距离D控制空调器的风机转速，使空调器吹出的风达到用户身上的速度是恒定的，根据距离与风速的关系，当用户远离空调器时，提高风速，当用户靠近空调器时，降低风速。从而提高用户的体验度。

所述中央处理模块根据热源高度L控制空调器上下扫风范围，当设定模式为吹人模式时，控制空调器的摆风角度在[α*X/n+β,α*(X+Y)/n+β](即热源的底部到头部的角度)，始终把风吹到用户的身上，使用户附近环境温度达到快速降温的目的；当设定模式为避人模式时，若为制冷模式，则控制空调器的摆风角度在[0,α*X/n+β](即墙壁到热源底部的角度)，若为制热模式，则控制空调器的摆风角度在[α*(X+Y)/n+β,α+β](即热源头部以上角度)。本发明还获取热源的高度信息，根据热源高度控制空调器的扫风范围，根据用户需求，当用户需要吹风时，控制摆风角度使出风对准用户，当需要吹风避开用户时，控制摆风角度避开用户，大大提高了用户体验度。

所述中央处理模块还用于提取温度图像数据中热源温度信息，根据获取的热源温度信息控制空调器的设定温度。当检测到热源温度升高时，调低空调器的设定温度，当检测到热源温度降下来时，适当调高设定温度，防止用户感冒着凉，提高用户舒适性。

本发明能够实现空调器根据不同用户在不同位置的不同需求实时改变空调的运行状态，使用户体验更好，舒适性更高，并且节能省电。

如图5所示，本发明还提供了一种空调器控制方法，包括如下步骤：

S1，获取当前环境的温度图像数据、空调器距离地面的垂直高度H以及红外阵列传感器的视场数据；S1中获取空调器距离地面的垂直高度H的具体实现为：通过智能终端获取用户设置的空调器的垂直高度H(例如用户通过手机APP设置空调安装高度为H)；若用户未设置空调器的垂直高度H，则默认空调器的垂直高度H为预设值。本发明实施例中，所述预设值为2.3m。

S2，提取温度图像数据中热源位置信息；

S3，根据热源位置信息、空调器的垂直高度H和红外阵列传感器的视场数据计算热源距离空调器的水平距离D以及热源高度L；

S4，根据水平距离D和热源高度L控制空调器出风机构的运行状态。

所述视场数据包括传感器的视场角度α，盲区角度β和传感器扫描范围[β,α+β]；所述热源距离空调器水平距离D和热源高度L的计算公式如下：

D＝H*tan(α*X/n+β)；

L＝H-D/tan[α*(X+Y)/n+β]；

其中，H为空调器距离地面的高度，α为视场角度，β为盲区角度，X为热源底部距离温度图像底部边缘所占的行数,Y为热源在温度图像中所占的行数，n为传感器阵列数。

根据热源距离空调器水平距离D控制空调器的风机转速，使空调器吹出的风达到用户身上的速度是恒定的，根据距离与风速的关系，当用户远离空调器时，提高风速，当用户靠近空调器时，降低风速。

S4的具体实现包括：根据热源高度L控制空调器上下扫风范围，当设定模式为吹人模式时，控制空调器的摆风角度在[α*X/n+β,α*(X+Y)/n+β]；当设定模式为避人模式时，若为制冷模式，则控制空调器的摆风角度在[0,α*X/n+β]，若为制热模式，则控制空调器的摆风角度在[α*(X+Y)/n+β,α+β]。

S2还包括提取温度图像数据中热源温度信息，S4中根据获取的热源温度信息控制空调器的设定温度。

具体实施例：

已知红外阵列传感器(16*16)视场为60°，盲区角度为30°，空调器安装高度为3m。

用户A，通过红外阵列传感器扫描当前环境图像数据，判断出X为2，Y为7，则通过计算得出当前热源离空调的水平距离D为2.3m，热源离地高度L为1.86m，空调器设置为制冷模式，用户设置风吹人模式，控制空调器风机转速输出800r/min，上下扫风范围为[37.5°,63.75°]。

用户B，通过阵列传感器扫描当前环境热图像，判断出X为3，Y为6，则通过计算得出当前热源离空调的水平距离D为2.6m，热源离地高度L为1.7m，空调器设置为制冷模式，用户设置风避人模式，控制空调器风机转速输出1000r/min，上下扫风范围为[63.75°,90°]。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (12)

1.一种空调器控制系统，其特征在于，包括：

红外阵列传感器，用于获取当前环境的温度图像数据；

空调器高度获取模块，用于获取空调器距离地面的垂直高度H；

传感器视场获取模块，用于获取红外阵列传感器的视场数据；

中央处理模块，用于提取温度图像数据中热源位置信息，根据热源位置信息、空调器的垂直高度H和红外阵列传感器的视场数据计算热源距离空调器的水平距离D以及热源高度L，并根据水平距离D和热源高度L控制空调器出风机构的运行状态。

2.根据权利要求1所述一种空调器控制系统，其特征在于，所述视场数据包括传感器的视场角度α，盲区角度β和传感器扫描范围[β,α+β]；所述热源距离空调器水平距离D和热源高度L的计算公式如下：

D＝H*tan(α*X/n+β)；

L＝H-D/tan[α*(X+Y)/n+β]；

其中，H为空调器距离地面的高度，α为视场角度，β为盲区角度，X为热源底部距离温度图像底部边缘所占的行数,Y为热源在温度图像中所占的行数，n为传感器阵列数。

3.根据权利要求1所述一种空调器控制系统，其特征在于，所述中央处理模块根据热源距离空调器水平距离D控制空调器的风机转速，使空调器吹出的风达到用户身上的速度是恒定的，根据距离与风速的关系，当用户远离空调器时，提高风速，当用户靠近空调器时，降低风速。

4.根据权利要求2所述一种空调器控制系统，其特征在于，所述中央处理模块根据热源高度L控制空调器上下扫风范围，当设定模式为吹人模式时，控制空调器的摆风角度在[α*X/n+β,α*(X+Y)/n+β]；当设定模式为避人模式时，若为制冷模式，则控制空调器的摆风角度在[0,α*X/n+β]，若为制热模式，则控制空调器的摆风角度在[α*(X+Y)/n+β,α+β]。

5.根据权利要求1-4任一项所述一种空调器控制系统，其特征在于，所述中央处理模块还用于提取温度图像数据中热源温度信息，根据获取的热源温度信息控制空调器的设定温度。

6.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的空调器控制系统。

7.一种空调器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，获取当前环境的温度图像数据、空调器距离地面的垂直高度H以及红外阵列传感器的视场数据；

S2，提取温度图像数据中热源位置信息；

S3，根据热源位置信息、空调器的垂直高度H和红外阵列传感器的视场数据计算热源距离空调器的水平距离D以及热源高度L；

S4，根据水平距离D和热源高度L控制空调器出风机构的运行状态。

8.根据权利要求7所述一种空调器控制方法，其特征在于，所述视场数据包括传感器的视场角度α，盲区角度β和传感器扫描范围[β,α+β]；所述热源距离空调器水平距离D和热源高度L的计算公式如下：

D＝H*tan(α*X/n+β)；

L＝H-D/tan[α*(X+Y)/n+β]；

其中，H为空调器距离地面的高度，α为视场角度，β为盲区角度，X为热源底部距离温度图像底部边缘所占的行数,Y为热源在温度图像中所占的行数，n为传感器阵列数。

9.根据权利要求7所述一种空调器控制方法，其特征在于，S4的具体实现包括：根据热源距离空调器水平距离D控制空调器的风机转速，使空调器吹出的风达到用户身上的速度是恒定的，根据距离与风速的关系，当用户远离空调器时，提高风速，当用户靠近空调器时，降低风速。

10.根据权利要求8所述一种空调器控制方法，其特征在于，S4的具体实现包括：根据热源高度L控制空调器上下扫风范围，当设定模式为吹人模式时，控制空调器的摆风角度在[α*X/n+β,α*(X+Y)/n+β]；当设定模式为避人模式时，若为制冷模式，则控制空调器的摆风角度在[0,α*X/n+β]，若为制热模式，则控制空调器的摆风角度在[α*(X+Y)/n+β,α+β]。

11.根据权利要求7-10任一项所述一种空调器控制方法，其特征在于，S2还包括提取温度图像数据中热源温度信息，S4中根据获取的热源温度信息控制空调器的设定温度。

12.根据权利要求7-10任一项所述一种空调器控制方法，其特征在于，S1中获取空调器距离地面的垂直高度H的具体实现为：通过智能终端获取用户设置的空调器的垂直高度H；若用户未设置空调器的垂直高度H，则默认空调器的垂直高度H为预设值。