CN115022962A - 一种采用蓝牙aoa定位技术的新型智能空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调，涉及智能空调控制技术领域。本发明包括：蓝牙AOA网关用于测出不同天线收到的蓝牙信号到达角并发送给定位引擎SOC模块；定位引擎SOC模块通过内置的定位算法测出蓝牙信号的具体位置，并发送给中央控制器；中央控制器件将位置信息进行处理后得到驱动电路控制信号并发送给驱动控制电路；驱动电路用于控制摆叶的摆动方向。本发明通过天线射频开关切换不同的蓝牙天线，蓝牙AOA网关对不同天线接收到的蓝牙信号的输入角发送给蓝牙AOA定位算法SOC，由SOC上的定位引擎经过位置测算后给出标签的位置后去控制、驱动摆叶方向，实现空调的风随人动，提高了空调智能性，增加了用户体验。

Description

一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调
技术领域
本发明属于智能空调定位技术领域，特别是涉及一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调。
背景技术
风随人动是”空调智能化的一个重要发展方向，更具人性化。风吹人模式，舒适随人动。风随人动，舒适气流始终环绕身边。人密集时，定向送风，瞬间提升舒适度；人分散时，广角送风，确保每人舒适度。风避人模式，呵护更贴心。针对老人、小孩等不喜迎风吹的人群定制化“风避人”模式，无论身处何处，出风都能避开用户，在保证空间舒适性的同时，体贴关爱家人。人密集时，出风轻松避开；无人时，自行降低运行，减少耗电。
智能空调要实现风随人动，传统的做法是通过红外探测设备或者语音的方式感知人的方位，需要增加红外探测设备和语音的成本且定位精度有限，舒适度和成本上都存在一定的缺陷。
本发明提供了另外一种对用户进行准确定位，实现“风随人动”的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调，通过天线射频开关切换不同的蓝牙天线，蓝牙AOA网关对不同天线接收到的蓝牙信号的输入角发送给蓝牙AOA定位算法SOC，由SOC上的定位引擎经过位置测算后给出标签的位置后去控制、驱动摆叶方向，解决了现有的空调智能性不足，无法实现风随人动的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调，包括天线阵列、蓝牙AOA网关、定位引擎SOC、中央控制器、驱动控制电路和摆叶；
所述天线阵列通过天线矩阵开关与蓝牙AOA网关电性连接；所述蓝牙AOA网关内置有定位引擎SOC模块；所述蓝牙AOA网关用于测出不同天线收到的蓝牙信号到达角并发送给定位引擎SOC模块；所述定位引擎SOC模块通过内置的定位算法测出蓝牙信号的具体位置，并将具体位置信息发送给智能空调的中央控制器；
所述中央控制器件将位置信息进行处理后得到驱动电路控制信号并发送给驱动控制电路；所述驱动电路用于控制摆叶的摆动方向。
作为一种优选的技术方案，所述蓝牙AOA网关检测到其信号覆盖范围内出现蓝牙标签后，蓝牙AOA网关对不同天线接收到的蓝牙信号的输入角发送给蓝牙AOA网关内的定位引擎SOC模块。
作为一种优选的技术方案，所述蓝牙AOA网关的到达角计算公式如下：
Figure BDA0003664061920000021
式中，θ为到达角，d为两天线之间的距离，
Figure BDA0003664061920000022
为同一时刻两个天线收到的蓝牙信号相位差，λ为电磁波波长。
作为一种优选的技术方案，所述达角计算公式计算出方位角θ和俯仰角
Figure BDA0003664061920000023
通过数学算法计算出标签位置。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过天线射频开关切换不同的蓝牙天线，蓝牙AOA网关对不同天线接收到的蓝牙信号的输入角发送给蓝牙AOA定位算法SOC，由SOC上的定位引擎经过位置测算后给出标签的位置后去控制、驱动摆叶方向，实现空调的风随人动，提高了空调智能性，增加了用户体验。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调的硬件结构示意图；
图2为到达角计算原理示意图；
图3为蓝牙装置定位示意图；
图4为天线阵列切换图。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1所示，本发明为一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调，包括天线阵列、蓝牙AOA网关、定位引擎SOC、中央控制器、驱动控制电路和摆叶；
请参阅图4所示，天线阵列通过天线矩阵开关与蓝牙AOA网关电性连接；为了测算蓝牙信号的输入角，并根据不同的输入角通过数学算法计算出标签的位置，需要多个天线阵列，通过射频开关，对天线阵列中的天线进行切换，从而获得不同天线收到的蓝牙信号的输入角。
蓝牙AOA网关内置有定位引擎SOC模块，蓝牙一般为蓝牙5.1版以上,如芯科的EFR32BG22；蓝牙AOA网关用于测出不同天线收到的蓝牙信号到达角并发送给定位引擎SOC模块；定位引擎SOC模块通过内置的定位算法测出蓝牙信号(如智能手机、手环等)的具体位置，并将具体位置信息通过GPIO口或者其他硬件接口把位置信息传输给智能空调的中央控制器；
中央控制器件将位置信息进行处理后得到驱动电路控制信号并发送给驱动控制电路；驱动电路用于控制摆叶的摆动方向，实现摆叶对于人的位置的吹风或者避开。
蓝牙AOA网关检测到其信号覆盖范围内出现蓝牙标签后，蓝牙AOA网关对不同天线接收到的蓝牙信号的输入角发送给蓝牙AOA网关内的定位引擎SOC模块。
请参阅图2所示，蓝牙AOA网关的到达角计算公式如下：
Figure BDA0003664061920000041
式中，θ为到达角，d为两天线之间的距离，
Figure BDA0003664061920000042
为同一时刻两个天线收到的蓝牙信号相位差，λ为电磁波波长。
请参阅图3所示，达角计算公式计算出方位角θ和俯仰角
Figure BDA0003664061920000051
并假设标签位于天线阵列的下方固定高度的平面内，标签的位置通过数学算法(俯仰角、方位角和给定平面高度三者合一)可以唯一确定，从而获得标签的位置。
AOA基站具有两组相互垂直的天线阵列。一组与X轴同向的天线阵列可以计算出方位角，一组与Y轴同向的天线可以计算出俯仰角。方位角和俯仰角决定了射线的方向。AOA基站到地面的距离是已知的，然后求该方向与标签高度平面(一般是地面+1米)的交点投影到地面，就是标签位置(x,y)。
当获取标签位置后，中央控制器件将位置信息进行处理后得到驱动电路控制信号并发送给驱动控制电路，由驱动控制电路控制摆叶朝向标签位置，不断测量标签的位置信息，并实时控制摆叶朝向标签位置移动。
实施例二
当使用用户为老人、小孩等不喜迎风吹的人群，可以通过如智能手机、手环等来选择避风模式，具体操作与实施例一相同，但计算得到标签的位置后并发送给驱动控制电路，由驱动控制电路控制摆叶远离标签位置。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调，包括天线阵列、蓝牙AOA网关、定位引擎SOC、中央控制器、驱动控制电路和摆叶，其特征在于：
所述天线阵列通过天线矩阵开关与蓝牙AOA网关电性连接；所述蓝牙AOA网关内置有定位引擎SOC模块；所述蓝牙AOA网关用于测出不同天线收到的蓝牙信号到达角并发送给定位引擎SOC模块；所述定位引擎SOC模块通过内置的定位算法测出蓝牙信号的具体位置，并将具体位置信息发送给智能空调的中央控制器；
所述中央控制器件将位置信息进行处理后得到驱动电路控制信号并发送给驱动控制电路；所述驱动电路用于控制摆叶的摆动方向。
2.根据权利要求1所述的一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调，其特征在于，所述蓝牙AOA网关检测到其信号覆盖范围内出现蓝牙标签后，蓝牙AOA网关对不同天线接收到的蓝牙信号的输入角发送给蓝牙AOA网关内的定位引擎SOC模块。
3.根据权利要求1所述的一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调，其特征在于，所述蓝牙AOA网关的到达角计算公式如下：
Figure FDA0003664061910000011
式中，θ为到达角，d为两天线之间的距离，
Figure FDA0003664061910000012
为同一时刻两个天线收到的蓝牙信号相位差，λ为电磁波波长。
4.根据权利要求3所述的一种采用蓝牙AOA定位技术的新型智能空调，其特征在于，所述达角计算公式计算出方位角θ和俯仰角
Figure FDA0003664061910000013
通过数学算法计算出标签位置。
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