CN111780229A - 一种空调器 - Google Patents

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CN111780229A CN202010513450.6A CN202010513450A CN111780229A CN 111780229 A CN111780229 A CN 111780229A CN 202010513450 A CN202010513450 A CN 202010513450A CN 111780229 A CN111780229 A CN 111780229A
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李本卫
陈胜华
王宏超
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Hisense Shandong Air Conditioning Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种空调器，包括：空调器壳体、送风装置、雷达传感器和控制器。其中，所述送风装置包括出风口，所述出风口可以围绕所述空调器的竖直中心线旋转预设的旋转角度。所述控制器用于：当所述空调器开启风随人动功能时，实时接收所述雷达传感器检测到的用户位置和用户数量；根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速。本发明实施例提供的空调器能够在运行过程中实时检测用户位置和用户数量，在开启风随人动功能时，根据检测到的用户位置和用户数量，智能控制出风口的出风方向和出风距离，实现风随人动功能，以提高用户在空调环境中的舒适体验。

Description

一种空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调器。
背景技术
随着人类生活水平的提高，空调器已经进入千家万户、办公场所和公共场所，甚至应用在各种交通工具上，成为现代日常生活的必需品，能防暑降温，提供一个舒适的休息及工作环境。由于不同用户个体差异和环境温度变化，用户对空调温度和风向等需求各不相同，例如，在炎热的夏天，有的用户喜欢被空调风直吹，以提高自身舒适度。
在现有技术中，当用户处于室内环境中时，可以根据自身需求选择相应的空调送风功能。然而，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：现有的空调设备只能在用户选择的送风模式下固定从同一方向出风或某一范围内往复出风，控制逻辑较为简单。而用户在室内中通常是需要移动的，且用户人数不唯一，现有的空调器无法实现更为精准、智能地实现风随人动，从而无法满足用户在空调环境中的舒适度要求。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种空调器，其能在开启风随人动功能时，自动获取用户位置和用户数量，智能控制空调器出风口的出风方向和风速，以提高用户在空调环境中的舒适体验。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种空调器，其特征在于，包括：
空调器壳体；
送风装置，设置于所述空调器壳体中；其中，所述送风装置包括出风口，所述出风口可以围绕所述空调器的竖直中心线旋转预设的旋转角度；
雷达传感器，设置于所述空调器壳体中，用于检测用户位置和用户数量；
控制器，分别与所述送风装置、雷达传感器电连接，用于：
当所述空调器开启风随人动功能时，实时接收所述雷达传感器检测到的用户位置和用户数量；
根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速。
作为上述方案的改进，当所述空调器处于关机或待机状态时，所述出风口位于与所述空调器的正面中心朝向重合的初始位置，设定所述初始位置为0°；
当所述空调器处于运行状态时，所述出风口可以围绕空调器的竖直中心线相对其初始位置逆时针旋转或顺时针旋转；其中，设定逆时针旋转角度大于0°，顺时针旋转角度小于0°。
作为上述方案的改进，所述用户位置包括用户角度和用户距离；其中，所述用户角度表示用户到空调器的竖直中心线的连线与空调器的竖直对称平面的逆时针夹角或顺时针夹角；设定所述用户角度的逆时针夹角大于0°，顺时针夹角小于0°；所述用户距离表示用户与空调器的室内机表面的距离。
作为上述方案的改进，所述根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速，具体包括：
当所述用户数量为1时，控制所述出风口在旋转角度范围[α1-θ1，α1+θ1]内往复旋转，且控制所述出风口的风速为
Figure BDA0002529262620000021
其中，α1为用户角度；θ1为预设夹角；ρ为所述用户距离；C1、C2为出风口常数。
作为上述方案的改进，所述根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速，具体包括：
当所述用户数量为n时，控制所述出风口在旋转角度范围[min(α1,α2…αn)，max(α1,α2…αn)]内往复旋转，且控制所述出风口的风速为
Figure BDA0002529262620000022
其中，n>1，α1,α2…αn为用户角度；ρ1,ρ2…ρn为用户距离；C1、C2为出风口常数。
作为上述方案的改进，所述出风口的逆时针最大旋转角度和顺时针最小旋转角度的大小是根据所述空调器在室内的安装位置与安装朝向而设置的。
作为上述方案的改进，所述送风装置还包括出风道，所述出风道与所述出风口连接；所述出风道内设置有离心风扇。
作为上述方案的改进，所述出风口还设置有横向导风板；所述横向导风板可以围绕其水平轴上下摆动预设的摆动角度。
与现有技术相比，本发明公开的一种空调器，包括：空调器壳体、送风装置、雷达传感器和控制器。其中，所述送风装置包括出风口，所述出风口可以围绕所述空调器的竖直中心线旋转预设的旋转角度。所述控制器用于：当所述空调器开启风随人动功能时，实时接收所述雷达传感器检测到的用户位置和用户数量；根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速。本发明实施例提供的空调器能够在运行过程中实时检测用户位置和用户数量，在开启风随人动功能时，根据检测到的用户位置和用户数量，智能控制出风口的出风方向和出风距离，实现风随人动功能，以提高用户在空调环境中的舒适体验；同时，控制空调器的出风口对用户所在区域进行送风，能够有效减少能源浪费，提高资源利用率。
附图说明
图1是本发明实施例中一种空调器的结构示意图；
图2是本发明实施例中在俯视角度下的出风口的旋转角度示意图；
图3是本发明实施例中的控制器执行工作的步骤流程示意图；
图4是本发明实施例中风随人动功能下用户为单人时出风口的旋转角度示意图；
图5是本发明实施例中风随人动功能下用户为多人时出风口的旋转角度示意图。
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作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。
在本发明的说明中，上、下、左、右、前和后等方位以及顺时针和逆时针方向的描述都是针对说明书附图所示进行限定的，当空调器的放置方式发生改变时，其相应的方位以及顺时针和逆时针方向的描述也将根据放置方式的改变而改变，本发明在此不做赘述。
参见图1，是本发明实施例提供的一种空调器的结构示意图。本发明实施例提供的一种空调器，包括：空调器壳体1、送风装置2、雷达传感器3和控制器4。
所述送风装置2设置于所述空调器壳体1中。其中，所述送风装置2包括出风口21。所述出风口21可以围绕所述空调器的竖直中心线旋转预设的旋转角度。具体地，所述空调器设置的出风口21连接对应的出风道，出风口21对应的出风道中设置有离心风扇，用于实现空调器的出风功能。在本发明实施例中，出风道中设置的离心风扇具有送风距离远的特点。
参见图2，是本发明实施例中在俯视角度下的出风口的旋转角度示意图。当所述空调器处于关机或待机状态时，所述出风口21位于与所述空调器的正面中心朝向重合的初始位置，设定所述初始位置为0°。当所述空调器处于运行状态时，所述出风口21可以围绕空调器的竖直中心线相对其初始位置逆时针旋转或顺时针旋转，设定逆时针旋转角度大于0°，顺时针旋转角度小于0°。
例如，所述出风口21的旋转角度为-30°表示所述出风口21相对初始位置围绕所述空调器的竖直中心线顺时针旋转30°；所述出风口21的旋转角度为30°表示所述出风口21相对初始位置围绕所述空调器的竖直中心线逆时针旋转30°。
优选地，所述出风口21的旋转角度范围根据所述空调器在室内的安装位置而设置。例如，当所述空调器安装在室内的墙角位置时，所述出风口21的旋转角度范围为90°；当所述空调器安装在室内的靠墙中部位置时，所述出风口21的旋转角度范围为180°；当所述空调器安装在室内中央时，所述出风口21的旋转角度范围还可以为360°，从而实现室内的全面大角度送风。
所述出风口21的逆时针最大旋转角度θmax和顺时针最小旋转角度θmin的大小是根据所述空调器在室内的安装位置与安装朝向而设置的。
优选地，所述空调器上设置有TFT智能触摸彩色显示屏，用户可以通过所述显示屏实现对空调器相关参数的设置。例如，通过向所述显示屏输入室内的长、宽尺寸及平面图形布局，设置空调器的安装位置和安装朝向，可以确定所述出风口的逆时针最大旋转角度θmax和顺时针最小旋转角度θmin。
参见图2，作为举例，在一个平面图形为矩形的客餐厅的墙角位置安装所述空调器时，安装人员在所述显示屏上设置客餐厅长、宽尺寸后，生成客餐厅图形及长、宽标尺及显示比例尺。根据空调器在客餐厅的实际位置及空调器的正面朝向，在显示屏上拖动空调器图标并放置相应位置，以使所述空调器的正面中心朝向与所述客餐厅的对角线方向重合。同时设置空调器出风中心，使得空调器出风中心与空调器的正面中心朝向重合。所述出风口的初始位置即为所述空调出风中心的位置，设定所述初始位置为0°。接着，即可根据所述空调器的安装位置、安装朝向和客餐厅的尺寸图，生成出风口逆时针最大旋转角度θmax和顺时针最小旋转角度θmin。将所述空调器的正面中心朝向与逆时针方向的墙面所形成的夹角大小设置为所述出风口21的逆时针最大旋转角度θmax的绝对值大小；将所述空调器的正面中心朝向与顺时针方向的墙面所形成的夹角大小设置为所述出风口21的顺时针最小旋转角度θmin的绝对值大小。并设定逆时针旋转角度为正数，顺时针旋转角度为负数，θmax-θmin＝90°。由于空调器的正面中心朝向与房间的对角线重合，且房间为长方形，所以在角度的大小上比较|θmax|>|θmin|。若空调器的正面中心朝向与房间的对角线重合，且房间为正方形，则|θmax|＝|θmin|。
可以理解地，空调器的正面中心朝向可以是上述提到的室内的对角线，也可以是室内的中心线或中轴线，也可以结合室内尺寸或家具摆放、用户主要活动范围进行设置。
作为本实施例的另一种实施方式，所述出风口21的逆时针最大旋转角度θmax和顺时针最小旋转角度θmin的大小也可以通过人工设定的方式进行设定。
作为优选的实施方式，所述出风口21还设置有横向导风板，所述横向导风板可以围绕其水平轴上下摆动预设的摆动角度。所述横向导风板的数量在此不做限定。通过出风口的左右旋转和横向导风板的上下摆动组合成多维出风形式，可实现多个特殊气流组织，营造多种用户舒适体验。
进一步地，所述雷达传感器3设置于所述空调器壳体1中，用于检测用户位置和用户数量，并发送至控制器4。在本发明实施例中，所述雷达传感器为雷达毫米波传感器，其可以精准地定位用户位置、用户数量、用户心率、呼吸率、动作体态等参数信息，从而协助空调器根据用户的参数信息和用户需求，智能控制相应的出风方向和风速等。
进一步地，所述控制器4分别与所述送风装置2、雷达传感器3电连接。参见图3，是本发明实施例中的控制器执行工作的步骤流程示意图。所述控制器4用于执行步骤S1至S2：
S1、当所述空调器开启风随人动功能时，实时接收所述雷达传感器检测到的用户位置和用户数量；
S2、根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速。
具体地，在空调器启动之后，所述雷达传感器3实时检测用户位置和用户数量，并传输至控制器4。
其中，所述用户位置信息包括用户角度α和用户距离ρ。所述用户距离ρ表示用户与空调器的室内机表面的距离，单位为cm。所述用户角度α表示用户到空调器的竖直中心线的连线与空调器的竖直对称平面的逆时针夹角或顺时针夹角；设定所述用户角度的逆时针夹角大于0°，顺时针夹角小于0°。所述空调器的竖直对称平面表示垂直于所述空调器的竖直中心线，并使所述空调器左右对称的平面。以作为举例，用户角度为-30°表示用户位于所述空调器的竖直中心线顺时针方向，并与所述竖直对称平面形成30°夹角的位置；用户角度为30°表示用户位于所述空调器的竖直中心线逆时针方向，并与所述竖直对称平面形成30°夹角的位置。以此类推。
当接受到用户输入的风随人动功能启动指令时，所述空调器开启风随人动功能，由所述控制器4实时接收所述雷达传感器3检测到的用户位置和用户数量，并根据接收到的用户位置和用户数量，控制所述出风口21按一定的旋转角度范围旋转，从而控制空调器的出风方向根据用户的位置变化和数量变化进行相应地变化，使得空调器的出风包络线始终包围着检测到的用户，实现风随人动的功能。
优选地，所述根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口21的旋转角度范围和风速，具体包括：
在一种实施方式下，参见图4，是本发明实施例中风随人动功能下用户为单人时出风口的旋转角度示意图。当所述用户数量为1时，控制所述出风口21在旋转角度范围[α1-θ1，α1+θ1]内往复旋转，且控制所述出风口的风速为
Figure BDA0002529262620000071
其中，α1为用户角度；θ1为预设夹角；ρ为所述用户距离；C1、C2为出风口常数。
具体地，通过预先设定一个预设夹角θ1，当所述雷达传感器3检测到室内中的用户数量为1时，控制所述出风口21先旋转到α1的位置，向左最大旋转θ1夹角，向右最小旋转-θ1夹角，并在旋转角度范围为α1-θ1≤β≤α1+θ1内周期性往复旋转。
所述预设夹角θ1为预先设置的一个夹角数值，其可以根据实际运行情况或用户需求进行设置，均不影响本发明取得的有益效果。例如，将所述预设夹角设置为θ1＝5°。
参见图4(a)，是用户角度为逆时针夹角时，也即α1>0°时，在空调器开启风随人动功能下的出风口的旋转角度示意图。例如，当所述用户角度为30°时，根据预设夹角θ1＝5°，可以得到所述出风口的旋转角度范围为[25°，35°]，并在这一旋转角度范围内周期性往复旋转，当用户角度变化为25°时，则出风口21的旋转角度范围也相应变化为[20°，30°]。
参见图4(b)，是用户角度为顺时针夹角时，也即α1<0°时，在空调器开启风随人动功能下的出风口21的旋转角度示意图。例如，当所述用户角度为-30°时，根据预设夹角θ1＝5°，可以得到所述出风口21的旋转角度范围为[-35°，-25°]，并在这一旋转角度范围内周期性往复旋转，当用户角度变化为-25°时，则出风口21的旋转角度范围也相应变化为[-30°，-20°]。
进一步地，出风口21的离心风扇的电机转速R与出风口21的送风距离ρ_max的拟合公式为：ρ_max＝C1×R-C2。其中，C1、C2为出风口常数。
在所述出风口往返扫掠的同时，还需要调整出风道中的风扇电机转速，使得在该转速下，出风口的最远送风末端始终吹到人。令ρ_max＝ρ，代入送风距离拟合公式，计算为电机转速R＝(ρ+C2)/C1。控制出风道的风扇电机转速为新计算的转速，实现风随人动且风能吹到人身体上的需求。
在另一种实施方式下，参见图5，是本发明实施例中风随人动功能下用户为多人时出风口21的旋转角度示意图。当所述用户数量为n时，控制所述出风口21在旋转角度范围[min(α1,α2…αn)，max(α1,α2…αn)]内往复旋转，且控制所述出风口的风速为
Figure BDA0002529262620000081
其中，n>1，α1,α2…αn为用户角度；ρ1,ρ2…ρn为用户距离；C1、C2为出风口常数。
具体地，当所述用户数量大于1时，获取所有用户角度中最小的用户角度min(α1,α2…αn)和最大的用户角度max(α1,α2…αn)，并控制所述出风口21在最小的用户角度和最大的用户角度组成的旋转角度范围[min(α1,α2…αn)，max(α1,α2…αn)]内周期性往复旋转。
例如，当所述雷达传感器检测到室内的用户数量为3，且用户角度分别为-30°、5°和30°时，控制器根据检测到的用户数量和用户角度，控制所述出风口21的旋转角度范围为[-30°，30°]，并在这一旋转角度范围内周期性往复旋转。
进一步地，在所述出风口往返扫掠的同时，还需要调整出风道中的风扇电机转速，使得在该转速下，出风口的最远送风末端始终吹到距离最远的用户。获取所有用户距离中最大的用户距离max(ρ1,ρ2…ρn)，令ρ_max＝max(ρ1,ρ2…ρn)，代入送风距离拟合公式，计算为电机转速
Figure BDA0002529262620000091
控制出风道的风扇电机转速为新计算的转速，实现风随人动且风能吹到人身体上的需求。
当室内中用户位置发生变化时，所述出风口21的旋转角度β旋转角度范围和风速R也随用户位置变化而变化，从而实现出风口的送风方向的风随人动。
可以理解地，上述所涉及的场景和数据仅仅作为举例，在空调器的实际运行过程中，可以根据雷达传感器实际检测到的用户数量和用户位置，智能控制空调器的出风口的送风方向，均不影响本发明取得的有益效果。
本发明实施例提供了一种空调器，包括：空调器壳体、送风装置、雷达传感器和控制器。其中，所述送风装置包括出风口，所述出风口可以围绕所述空调器的竖直中心线旋转预设的旋转角度。所述控制器用于：当所述空调器开启风随人动功能时，实时接收所述雷达传感器检测到的用户位置和用户数量；根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速。本发明实施例提供的空调器能够在运行过程中实时检测用户位置和用户数量，在开启风随人动功能时，根据检测到的用户位置和用户数量，智能控制出风口的出风方向和出风距离，实现风随人动功能，以提高用户在空调环境中的舒适体验；同时，控制空调器的出风口对用户所在区域进行送风，能够有效减少能源浪费，提高资源利用率。
以上所述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 (8)

1.一种空调器，其特征在于，包括：
空调器壳体；
送风装置，设置于所述空调器壳体中；其中，所述送风装置包括出风口，所述出风口可以围绕所述空调器的竖直中心线旋转预设的旋转角度；
雷达传感器，设置于所述空调器壳体中，用于检测用户位置和用户数量；
控制器，分别与所述送风装置、雷达传感器电连接，用于：
当所述空调器开启风随人动功能时，实时接收所述雷达传感器检测到的用户位置和用户数量；
根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速。
2.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，当所述空调器处于关机或待机状态时，所述出风口位于与所述空调器的正面中心朝向重合的初始位置，设定所述初始位置为0°；
当所述空调器处于运行状态时，所述出风口可以围绕空调器的竖直中心线相对其初始位置逆时针旋转或顺时针旋转；其中，设定逆时针旋转角度大于0°，顺时针旋转角度小于0°。
3.如权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述用户位置包括用户角度和用户距离；其中，所述用户角度表示用户到空调器的竖直中心线的连线与空调器的竖直对称平面的逆时针夹角或顺时针夹角；设定所述用户角度的逆时针夹角大于0°，顺时针夹角小于0°；所述用户距离表示用户与空调器的室内机表面的距离。
4.如权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速，具体包括：
当所述用户数量为1时，控制所述出风口在旋转角度范围[α1-θ1，α1+θ1]内往复旋转，且控制所述出风口的风速为
Figure FDA0002529262610000021
其中，α1为用户角度；θ1为预设夹角；ρ为所述用户距离；C1、C2为出风口常数。
5.如权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述根据所述用户位置和用户数量，控制所述出风口的旋转角度范围和风速，具体包括：
当所述用户数量为n时，控制所述出风口在旋转角度范围[min(α1，α2…αn)，max(α1，α2…αn)]内往复旋转，且控制所述出风口的风速为
Figure FDA0002529262610000022
其中，n＞1，α1，α2…αn为用户角度；ρ1，ρ2…ρn为用户距离；C1、C2为出风口常数。
6.如权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述出风口的逆时针最大旋转角度和顺时针最小旋转角度的大小是根据所述空调器在室内的安装位置与安装朝向而设置的。
7.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述送风装置还包括出风道，所述出风道与所述出风口连接；所述出风道内设置有离心风扇。
8.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述出风口还设置有横向导风板；所述横向导风板可以围绕其水平轴上下摆动预设的摆动角度。
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