專利名稱：空調及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種空調及其控制方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種能夠 檢測出在室內空間中是否存在人體的空調及其控制方法。
背景技術：
通常，空調是利用循環(huán)的冷卻液在制冷循環(huán)中蒸發(fā)或液化時執(zhí)行的熱 吸收作用和熱產生作用冷卻或加熱周圍環(huán)境的設備，在制冷循環(huán)中，壓縮 機、四通閥、室外熱交換器、室外膨脹單元、室內膨脹單元和室內熱交換 器通過冷卻液管線相互連接，以形成封閉環(huán)路。
近來，空調可以檢測在室內空間中是否有人和人體的位置，并基于檢 測的結果控制流動方向和流動速度，由此以使用者所需要的最佳狀態(tài)冷卻 和加熱室內空間。
韓國專利注冊第0166933號公開了一種空調，其中聲波傳感器用于通 過以規(guī)定的角度間隔分隔橫向換氣口的旋轉范圍，以沿各個方向順序地檢 測距離物體或人體的距離，并基于檢測的距離的變化，判定人體的存在和 人體的位置，從而基于判定的信息控制流向和流度，其中安裝該聲波傳感 器以與橫向換氣口互相作用。
然而，由于僅僅基于距離變化判定障礙物是物體還是人體，所以當人 體幾乎不移動(例如，睡覺)時，很難將物體與人體區(qū)分開
發(fā)明內容
為了解決上述問題，提出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的是提供一種空
調及其控制方法，所述空調可以改進人體檢測性能，以快速且準確地判定
是否有人以及人體的位置。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點將在以下的說明中部分闡述，并且將從
所述說明中部分地清楚呈現(xiàn)，或可在對本發(fā)明的實踐中獲悉。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種空調，所述空調包括距離檢測單
元，所述距離檢測單元檢測距室內空間中的障礙物的距離；溫度檢測單元，
所述溫度檢測單元檢測室內空間的空間溫度；旋轉單元，所述旋轉單元旋
轉距離檢測單元和溫度檢測單元；以及控制器，當距離檢測單元和溫度檢
測單元旋轉時，根據(jù)通過將室內空間沿旋轉方向分成多個區(qū)而獲得的空間 區(qū)域，所述控制器控制檢測距離信息和溫度信息、根據(jù)空間區(qū)域順序地存 儲距離信息和溫度信息、并根據(jù)存儲的距離信息和溫度信息的變化，確定 在相應的空間區(qū)域中是否存在人體和人體的位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種控制空調以使檢測距室內空間中的 障礙物的距離的傳感器和檢測室內空間的空間溫度的傳感器旋轉的方法，
所述方法包括旋轉所述傳感器；當所述傳感器旋轉時，根據(jù)通過沿旋轉
方向將室內空間分成多個區(qū)域而獲得的空間區(qū)域，檢測距離信息和溫度信
息；根據(jù)空間區(qū)域順序地存儲檢測的距離信息和溫度信息；以及根據(jù)空間 區(qū)域存儲的距離信息和溫度信息的變化，確定在相應的空間區(qū)域中是否存 在人體以及人體的位置。


將從以下的實施例的說明中，參照附圖使本發(fā)明的典型實施例的這些 和/或其它方面和優(yōu)點變得更顯而易見并更易于理解，其中 圖l是圖解示出根據(jù)本發(fā)明實施例的空調的立體圖； 圖2是圖解示出根據(jù)本發(fā)明實施例的空調的側橫截面圖； 圖3是圖解示出根據(jù)本發(fā)明實施例的空調的控制方框圖； 圖4是用以說明在根據(jù)本發(fā)明實施例的空調中，通過將室內空間分成 多個區(qū)域而獲得的各個空間區(qū)域中的距離值和溫度值的圖表；
圖5是用以說明存儲在存儲單元中的距離信息和溫度信息的表格；圖6是圖解示出的用以說明根據(jù)本發(fā)明實施例的空調的控制方法的控
制流程圖；以及
圖7是圖解示出的用以說明根據(jù)圖6中的各個空間區(qū)域確定是否存在 人體的操作的表。
具體實施例方式
現(xiàn)在將對本發(fā)明的典型實施例進行詳細地說明，本發(fā)明的實例在附圖 中說明，其中全文相同的參考符號表示相同的元件。以下將通過參照附圖 描述實施例以說明本發(fā)明。
以下，將參照附圖具體說明本發(fā)明的實施例。
如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的空調包括具有箱型殼體11 的主體10，殼體11具有打開的前表面和蓋住殼體11的打開的前表面的前 面板12。此外，空調還包括安裝在主體10中進行熱交換的熱交換器13 和吹氣的鼓風機14。
第一吸入口 15形成在主體10的下部的相對側表面上，以將室內空氣 吸入主體IO。排出口 16形成在主體10的前面板12的上部，以將處理后 的空氣排入到室內空間。
紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳感器17b安裝在排出口 16的 下側，用于在規(guī)定的角度范圍內來回旋轉。紅外線距離傳感器17a和紅外 線溫度傳感器17b通過電動機18旋轉。紅外線距離傳感器17a沿旋轉方 向檢測距離室內空間中的障礙物的距離。紅外線溫度傳感器17b沿旋轉方 向檢測空間溫度。
沿橫向方向引導排出的空氣的橫向換氣口 19a和沿垂直方向引導排出 的空氣的垂直換氣口 19b安裝在排出口 16中。
熱交換器13安裝在主體10的上內部空間中以具有預定的傾度，用于 與通過主體10的內部空氣進行熱交換。此外，鼓風機14安裝在主體10 的下內部空間中用于通過設置在主體10的上部的熱交換器13將空氣吹向 排出口 16，該空氣通過相對側的吸入口 15吸入主體10中。附圖標記19 是形成主體10內的空氣吹送路徑的風扇外殼。
構成空調，.使得鼓風機14操作時，通過吸入口 15吸入到主體10的空氣通過設置在主體10的上內部的熱交換器13進行熱交換，然后，進行 熱交換后的空氣再次通過設置在上部的排出口 16供給到室內空間，由此 冷卻和加熱室內空氣。
如圖3所示，具有根據(jù)本發(fā)明實施例的上述結構的空調包括執(zhí)行整體 控制的控制器20。
控制器20的輸入側電連接到紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳 感器17b。紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳感器17b通過電動機18 旋轉。紅外線距離傳感器17a沿旋轉方向檢測距室內空間中的障礙物的距 離。紅外線距離傳感器17a包括光發(fā)射部和光接收部，用于通過發(fā)射紅外 線和接收從障礙物反射的紅外線測量距離。紅外線溫度傳感器17b沿旋轉 方向檢測空間溫度。紅外線溫度傳感器17b包括透鏡、熱電堆以及嵌入式 信號處理器，用于通過發(fā)射紅外線和接收從障礙物反射的紅外線測量空間 溫度。
控制器20的輸出側電連接到驅動鼓風機14的風扇驅動單元22、驅動 橫向換氣口 19a和垂直換氣口 19b的換氣口驅動單元23、驅動電動機18 以旋轉紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳感器17b的旋轉單元24、和 驅動壓縮機26的壓縮機驅動單元25。
此外，控制器20電連接到存儲單元21，存儲單元21根據(jù)各個空間區(qū) 域順序地存儲通過紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳感器17b檢測的 距離信息和溫度信息。
如圖4所示，當紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳感器17b通過 旋轉單元24往復旋轉后，在紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳感器 17b來回旋轉時，控制器20根據(jù)規(guī)定的時間間隔時沿各個方向的空間區(qū) 域測量到障礙物的距離值和溫度值。根據(jù)相應的空間區(qū)域將在各個空間區(qū) 域中測量的距離值和溫度值存儲在存儲單元21中。圖5圖解示出當室內 空間被分成n個空間區(qū)域時，根據(jù)各個空間區(qū)域存儲的溫度值和距離值的 模式。
作為實例，當紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳感器17b從Gl 空間區(qū)域旋轉到Gn空間區(qū)域時，在穿過G1空間區(qū)域時，測量并存儲G1 空間區(qū)域中距離障礙物的第一距離值Y1-1和第一溫度值X1-1。在其余的空間區(qū)域中以此方式執(zhí)行測量和存儲操作。最后，測量并存儲Gn空間區(qū) 域中的第一距離值Yn-l和第一溫度值Xn-l。然后，當紅外線距離傳感器 17a和紅外線溫度傳感器17b沿相對的方向旋轉時，測量并存儲Gn空間 區(qū)域中的第二距離值Yn-2和第二溫度值Xn-2，并在穿過Gn-l空間區(qū)域 時，測量并存儲Gn-l空間區(qū)域中距離障礙物的第二距離值Yn-l-2和第二 溫度值Xn-l-2。在其余空間區(qū)域中以該方式執(zhí)行測量和存儲操作，并在穿 過G1空間區(qū)域的同時，測量并存儲G1空間區(qū)域中距離障礙物的第二距 離值Yl-2和第二溫度值Xl-2。當紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳 感器17b旋轉時，以同樣的方式重復執(zhí)行該過程。在該情況下，在空調操 作之前，將初始值預先存儲到Gl空間區(qū)域到Gn空間區(qū)域中的各個溫度 值Xl-0到Xn-O，用于判定在室內空間中的各個空間區(qū)域中是否存在物體、 人體或熱源。
如果在相應的空間區(qū)域中不存在障礙物，則發(fā)射紅外線并且當其被壁 表面反射后返回。如果在相應的空間區(qū)域中存在障礙物，則發(fā)射的紅外線 被障礙物反射后返回。因此，根據(jù)是否存在障礙物，在紅外線返回之前在 時間上存在差異?？刂破?0可以基于先前的距離值和當前的距離值之間 的變化確定在相應的空間區(qū)域中是否具有障礙物，并確定在相應的空間區(qū) 域中的障礙物的位置。此外，在具有障礙物的情況下，如果在當前距離和 先前距離之間沒有變化，則可以確定障礙物是物體，而如果當前距離小于 先前距離，則確定障礙物是人體。然而，如果在空調操作之前，人在相應 的空間區(qū)域中睡覺，由于人幾乎不移動，且在距離上沒有變化，所以，即 使障礙物是人體，也可能錯誤地判斷為障礙物是物體。因此，很難只根據(jù) 距離的變化正確地確定障礙物是物體還是人體，且只能根據(jù)距離的變化， 正確地確定是否具有障礙物以及障礙物的位置。在此情況下，先前距離可 以為恰好在當前距離之前的距離、或所有先前距離的平均值。
因此，在本發(fā)明中，在相應的空間區(qū)域中測量距離變化和溫度變化。 如果在相應的空間區(qū)域中沒有人體，則在相應的空間區(qū)域中測量為低溫 值。然而，如果存在人體，則由于人的體溫，可以測量出相對高的溫度值。 具體地，如果具有熱源，沒有人體，會測量出更高的溫度值。因此，控制 器20可以通過將當前溫度與先前溫度比較，確定在相應的空間區(qū)域中是否存在人體。在該情況下，由于測量的溫度值具有較大的差異，因此，可 以很容易區(qū)別人體和熱源。在該情況下，先前溫度可以為恰好在當前溫度 之前的溫度、或所有先前溫度的平均值。
如上所述，如果在特定的空間區(qū)域中具有當前距離小于先前距離的距 離變化和當前溫度高于先前溫度的溫度變化，則控制器20確定存在新進 入到相應空間區(qū)域中的障礙物，并且障礙物是人體或熱源。由于熱源具有 高于人的體溫的溫度值，所以如果溫度變化等于或大于參考值，則確定障 礙物為熱源，而如果溫度變化小于參考值，則確定障礙物是人體。
此外，如果只具有當前距離小于先前距離的距離變化，且沒有當前溫 度高于先前溫度的溫度變化，則控制器20確定存在新進入到相應空間區(qū) 域中的障礙物，且障礙物是物體。
此外，如果沒有當前距離小于先前距離的距離變化，且只具有當前溫 度高于先前溫度的溫度變化，則意味著沒有新進入到相應的空間區(qū)域中的 物體，但最初就存在熱源或人體。因此，如果溫度變化等于或大于參考值，
則控制器20確定存在熱源，而如果溫度變化小于參考值，則確定存在人
體。在該情況下，人體是幾乎不移動的人體。
此外，如果沒有當前距離小于先前距離的距離變化，且沒有具有當前
溫度高于先前溫度的溫度變化，則控制器20確定沒有新進入到相應的空 間區(qū)域中的物體，并且最初就沒有人體、物體或熱源。
同時，控制器20控制橫向換氣口 19a朝向其中存在有人體的空間區(qū) 域，并控制垂直換氣口 19b與人體的位置相對應。也就是說，隨著人體遠 離主體IO，則控制垂直換氣口 19b向上。
此后，將參照圖6說明控制器20的操作。首先，控制器20在操作100 執(zhí)行冷卻操作或加熱操作。
然后，控制器20在操作110控制旋轉單元24以旋轉紅外線距離傳感 器17a和紅外線溫度傳感器17b。
在操作120和130，當紅外線距離傳感器17a和紅外線溫度傳感器17b 旋轉后，控制器20通過根據(jù)各個空間發(fā)射紅外線和接收反射的紅外線檢 測在相應空間區(qū)域中的距離和溫度。
在操作140，控制器20控制存儲單元21以存儲根據(jù)各個空間區(qū)域的檢測的距離信息和溫度信息。
然后，在操作150，控制器20根據(jù)各個空間區(qū)域確定是否有人以及人 體的位置。也就是說，如圖7所示，如果具有當前距離小于先前距離的距
離變化，以及具有當前溫度高于先前溫度的溫度變化，則確定具有新進入 到相應空間區(qū)域中的障礙物，且障礙物為人體或熱源。由于熱源具有比人 體高的溫度值，所以，如果溫度變化等于或大于參考值，則確定障礙物是 熱源，而如果溫度變化小于參考值，則確定障礙物是人體。此外，如果只 具有當前距離小于先前距離的距離變化，而沒有當前溫度高于先前溫度的 溫度變化，則確定具有新迸入到相應空間區(qū)域中的障礙物，且障礙物為物 體。此外，如果沒有當前距離小于先前距離的距離變化，而只具有當前溫 度高于先前溫度的溫度變化，則意味著沒有新進入到相應的空間區(qū)域中的 物體，但從剛開始就具有熱源或人體。因此，如果溫度變化等于或大于參 考值，則是熱源，而如果溫度變化小于參考值，則確定是人體。此外，如 果沒有具有當前距離小于先前距離的距離變化，且沒有具有當前溫度高于 先前溫度的溫度變化，則確定沒有新進入到相應的空間區(qū)域中的物體，而 且開始就沒有人體、物體或熱源。
此外，在操作160，控制器20控制橫向換氣口 19a朝向其中存在有人 體的空間區(qū)域，并控制垂直換氣口 19b與人體的位置相對應，使得隨著人 體遠離主體10，控制垂直換氣口 19b向上。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當使檢測距離室內空間中的障礙物的距離的 距離傳感器和檢測室內空間的溫度的溫度傳感器旋轉時，根據(jù)沿旋轉方向 分成的多個空間區(qū)域檢測和存儲距離信息和溫度信息。然后，基于存儲的 距離信息和溫度信息的變化，確定人體的存在和人體的位置。因此，可以 快速和準確地區(qū)別物體和人體，并可以快速和準確地確定即使幾乎不移動 的人體。因此，具有根據(jù)使用者的喜好、通過將冷空氣或暖空氣集中在人 體上或從人體上移開以改進人體的舒適性的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于使用具有相對高檢測率的紅外線距離傳感器 和紅外線溫度傳感器，所以，具有實時確定是否存在人體的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于紅外線距離傳感器和紅外線溫度傳感器的旋 轉操作通過獨立的旋轉單元進行，而不與具有相對低速的橫向換氣口相互作用，因此，由于可以增加旋轉速度，所以，具有更快速地確定是否存在 人體的效果。
盡管已經示出并說明了本發(fā)明的實施例，然而本領域普通技術人員將 認識到的是，在不背離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對此實施例進行 變更，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等效形式所限定。
權利要求
1.一種空調，所述空調包括距離檢測單元，所述距離檢測單元檢測距室內空間中的障礙物的距離；溫度檢測單元，所述溫度檢測單元檢測室內空間的空間溫度；旋轉單元，所述旋轉單元旋轉所述距離檢測單元和溫度檢測單元；以及控制器，所述控制器在所述距離檢測單元和溫度檢測單元旋轉時，根據(jù)通過沿旋轉方向將室內空間分成多個區(qū)而獲得的空間區(qū)域控制檢測距離信息和溫度信息，根據(jù)空間區(qū)域控制順序地存儲距離信息和溫度信息，并根據(jù)存儲的距離信息和溫度信息的變化確定在相應的空間區(qū)域中是否存在人體和人體的位置。
2. 根據(jù)權利要求l所述的空調，其中所述距離檢測單元包括紅外線距 離傳感器。
3. 根據(jù)權利要求l所述的空調，其中所述溫度檢測單元包括紅外線溫 度傳感器。
4. 根據(jù)權利要求l所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中當前距 離比先前距離短，并且當前溫度比先前溫度高，則控制器確定在相應的空 間區(qū)域中存在人體或熱源。
5. 根據(jù)權利要求4所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中當前溫 度比預定溫度高，則控制器確定在相應的空間區(qū)域中存在熱源，并且如果 當前溫度比預定溫度低，則確定在相應的空間區(qū)域中存在人體。
6. 根據(jù)權利要求l所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中在當前 距離和先前距離之間沒有距離變化，并且當前溫度比先前溫度高，則控制 器確定在相應的空間區(qū)域中存在人體或熱源。
7. 根據(jù)權利要求6所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中當前溫度比預定溫度高，則控制器確定在相應的空間區(qū)域中存在熱源，而如果當 前溫度比預定溫度低，則確定在相應的空間區(qū)域中存在幾乎不移動的人體。
8. 根據(jù)權利要求l所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中當前距離比先前距離短，且在當前溫度和先前溫度之間沒有溫度變化，則控制器 確定在相應的空間區(qū)域中存在物體。
9. 一種控制空調以使檢測距室內空間中的障礙物的距離的傳感器和 檢測室內空間的空間溫度的傳感器旋轉的方法，所述方法包括.-旋轉所述傳感器；當所述傳感器旋轉時，根據(jù)通過沿旋轉方向將室內空間分成多個區(qū)域而獲得的空間區(qū)域，檢測距離信息和溫度信息；根據(jù)空間區(qū)域順序地存儲檢測的距離信息和溫度信息；以及 基于根據(jù)空間區(qū)域存儲的距離信息和溫度信息的變化，確定在相應的空間區(qū)域中是否存在人體以及人體的位置。
10. 根據(jù)權利要求9所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中，當前 距離比先前距離短，且當前溫度比先前溫度高，則確定在相應的空間區(qū)域 中存在人體或熱源。
11. 根據(jù)權利要求10所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中，當 前溫度比預定溫度高，則確定在相應的空間區(qū)域中存在熱源，而如果當前 溫度比預定溫度低，則確定在相應的空間區(qū)域中存在人體。
12. 根據(jù)權利要求9所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中，在當 前距離和先前距離之間沒有距離變化，且當前溫度比先前溫度高，則確定 在相應的空間區(qū)域中存在人體或熱源。
13. 根據(jù)權利要求12所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中，當 前溫度比預定溫度高，則確定在相應的空間區(qū)域中存在熱源，而如果當前 溫度比預定溫度低，則確定在相應的空間區(qū)域中存在幾乎不移動的人體。
14. 根據(jù)權利要求9所述的空調，其中如果在相應的空間區(qū)域中，當前 距離比先前距離短，且在當前溫度和先前溫度之間沒有溫度變化，則確定 在相應的空間區(qū)域中存在物體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空調及其控制方法。空調包括檢測室內空間中障礙物的距離的距離檢測單元、檢測室內空間中空間溫度的溫度檢測單元、使距離檢測單元和溫度檢測單元旋轉的旋轉單元、以及控制器，當距離檢測單元和溫度檢測單元旋轉時，根據(jù)通過沿旋轉方向將室內空間分成多個區(qū)而獲得的空間區(qū)域，該控制器控制檢測距離信息和溫度信息，并根據(jù)空間區(qū)域順序地存儲距離信息和溫度信息，以及根據(jù)存儲的距離信息和溫度信息的變化，確定在相應的空間區(qū)域中是否存在人體和人體的位置。因此，可以快速和準確地區(qū)別物體和人體，還可以快速和準確地確定甚至幾乎不移動的人體，從而根據(jù)使用者的喜好，通過將冷空氣或暖空氣集中在人體上或從人體移開以提高人體的舒適性。
文檔編號F24F1/00GK101294729SQ200810092000
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月15日 優(yōu)先權日2007年4月27日
發(fā)明者崔鉉永, 曹收鎬, 李尚埈, 柳梧道, 韓政秀 申請人:三星電子株式會社