CN108119992B - 一种空调定向送风方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调定向送风方法，包括以下步骤：（1）、对房间建立直角坐标系；（2）、射频发射模块周期性发送射频信号，射频接收模块接收反射信号，并记录反射时间；（3）、查找反射时间的最大值作为最大反射时间，判断为所对应的射频信号被墙壁反射；（4）、判断出人体与空调的夹角，并根据其反射时间计算出人体与空调的距离；（5）、调整空调的出风方向和角度，朝向或者避开人体位置。本发明的空调定向送风方法，能够判断出人体的位置、角度，发射信号频率高，波长短，对于人的定位更准确，尤其是多人同时存在时准确性更高，此外，射频信号传播速度快，对于人体检测的实时响应好。
Description
技术领域
本发明涉及空调控制技术领域，具体地说，是涉及一种空调定向送风方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，空调已成为现代家庭的必需品，能降温防暑，提供一个舒适凉快的休息及工作环境。不过，由于个体体质的差异，有的人希望空调风对着自己直吹，而有的人对着空调被直吹则会头晕头痛、发冷、四肢疼痛。现有的空调器的出风方向主要通过调节出风栅和摆页的位置来控制，这种方法的不足之处是如果人挪动位置时还必须要重新调节出风栅和摆页的位置。在操作次数较多的情况下，容易使用户产生繁琐感，大大降低了用户体验。
发明内容
本发明为了解决现有空调由用户通过遥控器设置风向等参数，不方便操作，以及通过超声波或者红外检测人体，检测位置和角度不精准的问题，提出了一种空调定向送风方法，可以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种空调定向送风方法，包括以下步骤：
（1）、对房间建立直角坐标系；
（2）、安装在室内机上的射频发射模块周期性发送射频信号，所述射频发射模块具有多个，且各射频发射模块之间发射方向的夹角在水平面上呈扇面，所述射频发射模块一一对应设置射频接收模块，所述射频接收模块用于接收其对应的射频发射模块所发射出的射频信号被反射回的反射信号，并记录反射时间，所述反射时间为射频信号的发射时间至被反射回来接收到所用的时间；
（3）、查找反射时间的最大值作为最大反射时间，判断为所对应的射频信号被墙壁反射；
（4）、若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，该相邻两个或者若干个射频接收模块相对应的射频发射模块作为目标射频发射模块，判断该目标射频发射模块的发射方向上具有人，根据该目标射频发射模块的发射方向判断出人体与空调的夹角，并根据其反射时间计算出人体与空调的距离；
（5）、根据所判断出的人体与空调的夹角以及人体与空调的距离，调整空调的出风方向和角度，朝向或者避开人体位置。
进一步的，步骤（4）中，若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块所接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，开始计时，若满足持续时间超过时间阈值T，则判断出人在室内的位置为稳定状态，步骤（5）中只有在判断为稳定状态时，根据所判断出的人体与空调的夹角以及人体与空调的距离，调整空调的出风角度，否则返回步骤（4），直至检测出稳定状态。
进一步的，步骤（4）中，若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，并满足持续时间超过时间阈值T之后，还包括对障碍物的宽度进行计算的步骤，若障碍物的宽度大于阈值M，则判断该障碍物为物体。
进一步的，对障碍物的宽度进行计算的步骤中，沿着所述目标射频发射模块中位于两侧的两个射频发射模块的发射方向与障碍物进行连线，得到三角形，根据所述两个射频发射模块的发射角度以及反射时间得到三角形的两条边长，利用所述两个射频发射模块之间的夹角进行三角函数计算，得到第三条边的边长，也即障碍物的宽度。
进一步的，步骤（4）中，若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，并满足持续时间超过时间阈值T，还包括查找空调的前次或者前几次开机时，该相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间是否也低于最大反射时间，若同样也低于最大反射时间，则判断为该障碍物为物体。
进一步的，步骤（4）中若判断出多个方向上具有人时，步骤（5）中，当空调设定朝向人体位置时，则计算该具有人的多个方向的居中位置，调整空调的出风方向和角度朝向所述居中位置。
进一步的，步骤（4）中若判断出多个方向上具有人时，步骤（5）中，当空调设定避开人体位置时，则调整空调的出风方向和角度将具有人体的多个方向均避开。
进一步的，所述射频发射模块发送射频信号为2.4G射频信号。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的空调定向送风方法，能够判断出人体的位置、角度，发射信号频率高，波长短，对于人的定位更准确，尤其是多人同时存在时准确性更高，此外，射频信号传播速度快，对于人体检测的实时响应好。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所提出的空调定向送风方法的一种实施例流程图；
图2是本发明所提出的空调定向送风方法的一种实施例中状态示意图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例一，针对现有空调由用户通过遥控器设置风向等参数，不方便操作，以及通过超声波或者红外检测人体，检测位置和角度不精准的问题，本实施例提出了一种空调定向送风方法，实现了对空调定向送风的自动控制，采用射频电子束探测进行探测，对人体定位精确，进而解决了定向送风精度的问题。本实施例的一种空调定向送风方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、对房间建立直角坐标系；
S2、安装在室内机上的射频发射模块周期性发送射频信号，如图2所示，所述射频发射模块具有多个，且各射频发射模块之间发射方向的夹角在水平面上呈扇面，所述射频发射模块一一对应设置射频接收模块，所述射频接收模块用于接收其对应的射频发射模块所发射出的射频信号被反射回的反射信号，并记录反射时间，所述反射时间为射频信号的发射时间至被反射回来接收到所用的时间；由于射频信号的传播速度已知，通过计算其反射时间即可得到空调距离障碍物的距离，在步骤S1中建立的直角坐标系中，空调位置以及射频发射模块、射频接收模块的坐标均为已知，便于后续步骤中对人体定位，得到目标的位置信息，进而可以对空调定向出风进行精准控制。通过设置射频发射模块具有多个，进行阵列式排布，由于射频波束信号具有很强的定向性，因此，可以实现对空间内多个方向的定向检测。
S3、查找反射时间的最大值作为最大反射时间Tmax，判断为所对应的射频信号被墙壁反射；在封闭的室内空间中，空调所在墙壁的对面一般也具有一面墙壁，人体在两面墙壁之间的空间内活动，射频信号被对面墙壁遮挡并反射回来说明该射频信号传播线路上没有被人体或者其他障碍物遮挡，因此所用的时长最长，若某一路或者多路的射频信号反射时间小于到墙壁的反射时间，则说明两者之间具有障碍物。
S4、若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，该相邻两个或者若干个射频接收模块相对应的射频发射模块作为目标射频发射模块，判断该目标射频发射模块的发射方向上具有人，根据该目标射频发射模块的发射方向判断出人体与空调的夹角，并根据其反射时间计算出人体与空调的距离；
S5、根据所判断出的人体与空调的夹角以及人体与空调的距离，调整空调的出风方向和角度，朝向或者避开人体位置。空调的送风模式根据用户的使用习惯不同由用户提前设定，可以为朝向人体模式和避开人体模式。目前的人体检测方式只能大概检测到某一方向具有障碍物，由于其精度原因，例如超声波的波长较长，无法从中分辨出障碍物是人体还是物体，在空调控制时例如避开人体模式，空调将不会再往检测出障碍物的方向送风，由于本方法首先可以判断出人和物，而且可以判断出人体与空调的距离，因此，在人体方向只需调整水平导风板的上下出风角度，在不改变空调竖直导风板出风方向的前提下，仍然可以避开人体。
本实施例中射频发射模块优选发送射频信号为2.4G射频信号。
本实施例的空调定向送风方法，能够判断出人体的位置、角度，发射信号频率高，波长短，对于人的定位更准确，尤其是多人同时存在时准确性更高，此外，射频信号传播速度快，对于人体检测的实时响应好，此外，本方法还可以检测出多人情况，在空调控制时能够尽量兼顾所有人，进而可以提升空调的控制效果。
作为一个优选的实施例，为了防止由于人体在房间内走动状态不稳定，导致空调频换切换风向而缩短使用寿命，步骤S4中，若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块所接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，开始计时，若满足持续时间超过时间阈值T，则判断出人在室内的位置为稳定状态，步骤S5中只有在判断为稳定状态时，根据所判断出的人体与空调的夹角以及人体与空调的距离，调整空调的出风角度，否则返回步骤S4，直至检测出稳定状态。
为了防止误判，步骤S4中，首先检测障碍物的宽度，若宽度明显大于人体身宽，并利用宽度进行初步筛除，若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，并满足持续时间超过时间阈值T之后，还包括对障碍物的宽度进行计算的步骤，若障碍物的宽度大于阈值M，则判断该障碍物为物体。
对障碍物的宽度进行计算的步骤中，沿着所述目标射频发射模块中位于两侧的两个射频发射模块的发射方向与障碍物进行连线，得到三角形，根据所述两个射频发射模块的发射角度以及反射时间得到三角形的两条边长，利用所述两个射频发射模块之间的夹角进行三角函数计算，得到第三条边的边长，也即障碍物的宽度。
为了进一步防止误判，防止房间内具有与人体宽度、高度相类似的家具，导致空调的误判，优选在步骤S4中，若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，并满足持续时间超过时间阈值T，还包括查找空调的前次或者前几次开机时，该相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间是否也低于最大反射时间，若同样也低于最大反射时间，则判断为该障碍物为物体。本方法中通过检测前次或者前几次开机时该障碍物一直存在，且反射时间相当，说明该障碍物是物体，在空调控制中将其筛除，其位置信息不参与空调的控制。
本方法中采用2.4G的射频信号，可以检测出房间内的多个人，当步骤S4中若判断出多个方向上具有人时，相应在步骤S5中，当空调设定朝向人体位置时，则计算该具有人的多个方向的居中位置，调整空调的出风方向和角度朝向所述居中位置，尽量将该多个方向的所有人均能兼顾，提高送风效果。
步骤S4中若判断出多个方向上具有人时，步骤S5中，当空调设定避开人体位置时，则调整空调的出风方向和角度将具有人体的多个方向均避开。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种空调定向送风方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、对房间建立直角坐标系；
（2）、安装在室内机上的射频发射模块周期性发送射频信号，所述射频发射模块具有多个，且各射频发射模块之间发射方向的夹角在水平面上呈扇面，所述射频发射模块一一对应设置射频接收模块，所述射频接收模块用于接收其对应的射频发射模块所发射出的射频信号被反射回的反射信号，并记录反射时间，所述反射时间为射频信号的发射时间至被反射回来接收到所用的时间；
（3）、查找反射时间的最大值作为最大反射时间，判断为所对应的射频信号被墙壁反射；
（4）、若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，该相邻两个或者若干个射频接收模块相对应的射频发射模块作为目标射频发射模块，判断该目标射频发射模块的发射方向上具有人，根据该目标射频发射模块的发射方向判断出人体与空调的夹角，并根据其反射时间计算出人体与空调的距离；
（5）、根据所判断出的人体与空调的夹角以及人体与空调的距离，调整空调的出风方向和角度，朝向或者避开人体位置；
步骤（4）中，若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块所接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，开始计时，若满足持续时间超过时间阈值T，则判断出人在室内的位置为稳定状态，步骤（5）中只有在判断为稳定状态时，根据所判断出的人体与空调的夹角以及人体与空调的距离，调整空调的出风角度，否则返回步骤（4），直至检测出稳定状态。
2.根据权利要求1所述的空调定向送风方法，其特征在于，步骤（4）中，若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，并满足持续时间超过时间阈值T之后，还包括对障碍物的宽度进行计算的步骤，若障碍物的宽度大于阈值M，则判断该障碍物为物体。
3.根据权利要求2所述的空调定向送风方法，其特征在于，对障碍物的宽度进行计算的步骤中，沿着所述目标射频发射模块中位于两侧的两个射频发射模块的发射方向与障碍物进行连线，得到三角形，根据所述两个射频发射模块的发射角度以及反射时间得到三角形的两条边长，利用所述两个射频发射模块之间的夹角进行三角函数计算，得到第三条边的边长，也即障碍物的宽度。
4.根据权利要求3所述的空调定向送风方法，其特征在于，步骤（4）中，若相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间低于最大反射时间，并满足持续时间超过时间阈值T，还包括查找空调的前次或者前几次开机时，该相邻两个或者连续的若干个射频接收模块接收反射信号的反射时间是否也低于最大反射时间，若同样也低于最大反射时间，则判断为该障碍物为物体。
5.根据权利要求1-4任一项所述的空调定向送风方法，其特征在于，步骤（4）中若判断出多个方向上具有人时，步骤（5）中，当空调设定朝向人体位置时，则计算该具有人的多个方向的居中位置，调整空调的出风方向和角度朝向所述居中位置。
6.根据权利要求5所述的空调定向送风方法，其特征在于，步骤（4）中若判断出多个方向上具有人时，步骤（5）中，当空调设定避开人体位置时，则调整空调的出风方向和角度将具有人体的多个方向均避开。
7.根据权利要求1-4任一项所述的空调定向送风方法，其特征在于，所述射频发射模块发送射频信号为2.4G射频信号。
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