专利名称：空调机以及其控制方法
技术领域：
本发明涉及便于区分室内热源中的人体和人体误认因素的空调机。
背景技术：
通常，空调机是用于根据用途和目的将室内的空气维持在最合适的状态的家用电 器。例如，在夏天，将室内调节成凉快的冷气状态；在冬天，将室内调节成温暖的暖气状态， 另外，调节室内的湿度，并将室内的空气调节成舒适的清洁状态。这样，随着如空调机这样 的生活便利产品的逐渐推广和使用，消费者要求高能效和便于提高性能以及使用的产品。
这种空调机分为分别被分离成室内机和室外机的分体型空调机；将室内机和室 外机结合成一个装置的一体型空调机；以能够安装在墙上的方式构成的壁挂型空调机以及 画框型空调机；以能够竖立在客厅内的方式构成的细长型空调机；以能够驱动一个室内机 的容量构成且以能够用于如一般家庭那样较窄的地方的方式构成的单体型空调机；为了能 够在公司或者饮食店中使用而以非常大的容量构成的中大型空调机；以能够充分驱动多个 室内机的容量构成的混合型空调机等。
发明内容
为此，本发明的目的在于，提供一种便于区分室内热源中的人体和人体误认因素 的空调机。 为了达到上述目的的本发明涉及的空调机，包括排出驱动单元，其排出调和空 气；传感器模块，其基于以第一、第二旋转方向进行旋转扫描而探测到的热源的第一、第二 辐射信号，输出人体探测信号；控制单元，其基于上述人体探测信号，计算出人体位置信息， 以此控制上述排出驱动单元。 本发明的特征及优点通过随后的本发明实施例的详细说明和参考以下附图，将变 得更易于理解。
图1是表示本发明的第一实施例涉及的空调机的立体图。 图2是简要表示图1所示的空调机的构成的示意图。 图3是表示本发明的第一实施例涉及的传感器模块的旋转识别区域的侧视图。 图4是表示图3所示的传感器模块的立体图。 图5是表示图4所示的传感器模块的分解立体图。 图6是表示本发明的第一实施例涉及的空调机的功能性构成的功能框图。 图7是表示图6所示的传感器模块的功能性构成的功能框图。 图8是表示图6所示的传感器模块以第一旋转方向进行旋转扫描时的动作的示意图。 图9是表示图8所示的以第一旋转方向进行旋转扫描时所探测到的第一辐射信号的波形图。 图10是表示图6所示的传感器模块以第二旋转方向进行旋转扫描时的动作的示 意图。 图11是表示图IO所示的以第二旋转方向进行旋转扫描时所探测到的第二辐射信 号的波形图。 图12是表示图9至图11所示的第一、第二辐射信号被放大后的第一、第二放大辐 射信号的波形图。 图13是表示对图12所示第一、第二放大辐射信号进行了采样的第一、第二数字信 号的波形图。 图14是将图13所示的第一、第二数字信号转换成人体探测信号的波形图。
具体实施例方式
参照附图，对本发明涉及的空调机进行详细说明。 作为根据本发明的空调机的实施例，可以存在多个，但在下面对最优选实施例进 行说明。 图1是表示本发明的第一实施例涉及的空调机的立体图，图2是简要表示图1所 示的空调机的构成的示意图。 本发明的实施例涉及的空调机可适用于立式空调机、壁挂型空调机以及吊顶型空 调机等中的任一种情况，以下，为了便于说明，以立式空调机为例进行说明。
参照图1以及图2，本空调机10包括室内机20和室外机30，室内机20和室外机 30通过制冷剂管道相连接。 在此，室内机20包括传感器模块40，该传感器模块40通过与热源的辐射热有关的
辐射信号，分离上述热源中的人体以及人体误认因素，从而输出人体探测信号。
在此，传感器模块40包括至少一个红外线传感器。 室内机20包括使制冷剂与室内空气进行热交换的室内热交换器21 ;提高室内热 交换器21的效率并且使室内空气进行循环的室内鼓风机(未图示)。 室外机30包括使制冷剂与室外空气进行热交换的室外热交换器31 ;压縮制冷剂 的定速压縮机32以及变频压縮机34 ;将从定速压縮机32以及变频压縮机34排出的制冷 剂连接到室外热交换器31和室内热交换器21的四通阀36 ;对定速压縮机32以及变频压 縮机34供应气体状态的制冷剂的储压器38 ;配置在变频压縮机34和四通阀36之间，并对 流动的制冷剂中的油进行分离的油分离装置。 四通阀36为了驱动用于上述空调机的冷气以及暖气运行的冷/暖气循环，而转换 制冷剂的流向，将从定速压縮机32以及变频压縮机34排出的制冷剂供应给室外热交换器 31或者室内热交换器21。 储压器38接受从四通阀36排出的制冷剂的供应而向定速压縮机32以及变频压 縮机34只供应气体状态的制冷剂。 定速压縮机32压縮一定量的制冷剂并排出，变频压縮机34能够在规定的范围内 调节制冷剂的压縮量并排出。 尤其是，定速压縮机32以及变频压縮机34通过包含在室内机20或者室外机30中的至少一个中的控制单元(未图示)，能够驱动两个中的某一个或者全部，在定速压縮机 32以及变频压縮机34中的只有某一个被驱动的情况下，为了防止制冷剂被流入到另外一 个压縮机中，在定速压縮机32以及变频压縮机34的排出侧的制冷剂管道上分别设置有止 回阀(未图示)。 在本第一实施例中，空调机10包括定速压縮机32以及变频压縮机34的全部，但 也可以只包括定速压縮机32或者变频压縮机34中的一个压縮机，也可以只包括多个定速 压縮机或者多个变频压縮机。 另外，储压器38、定速压縮机32以及变频压縮机34通过连接管32a、34a连接。
上述油分离装置包括被设置在止回阀33和变频压縮起34之间的油分离器33 ; 被设置在油分离器33和变频器34之间且对在油分离器33中被分离的油进行分流的毛细 管35以及电磁阀37。 在此，毛细管35被设置在油分离器33侧，电磁阀37被设置在变频压縮机34的输 入侧。 电磁阀37被上述空调机的控制器控制而以规定周期开闭，从而在油分离器33中 被分离的油被流入到变频压縮机34的输入侧。 另外，定速压縮机32的容量比变频压縮机34的容量大，在冷气以及暖气运转时， 变频压縮机34基于室内负载容量而初始运转。 图3是表示本发明的第一实施例涉及的传感器模块的旋转识别区域的侧视图。
参照图3，本空调机10，通过在室内机20的上部安装的传感器模块40在旋转识别 区域中进行旋转，从而探测热源辐射热。 在此，传感器模块40对旋转识别区域VI、 V2进行旋转扫描，从而探测上述热源辐 射热，即探测从上述热源发散的红外线。 另外，传感器模块40，以第一速度向第一旋转方向El进行旋转扫描而生成第一辐
射信号，并以第二速度向第二旋转方向E2进行旋转扫描而生成第二辐射信号，之后，通过
上述第一、第二辐射信号分离上述热源中的人体以及人体误认因素，并输出人体探测信号。 之后，在室内机中所包含的控制单元，基于上述人体探测信号，计算出人体位置信
息，并控制排出驱动单元(未图示)，以便能够调节调和空气的风向以及风量。 图4是表示图3所示的传感器模块的立体图，图5是表示图4所示的传感器模块
的分解立体图。 在图4以及图5中从结构方面对传感器模块进行说明。 参照图4以及图5，本传感器模块40被安装在室内机上部，旋转扫描室内而探测热 源辐射热。 在此，传感器模块40包括基板42、透镜44、壳体46以及步进电机48。 S卩，基板42为印刷电路基板(PCB)，且安装有包括第一、第二传感器52、54的传感
器50以及传感器控制单元56，该传感器控制单元56基于由第一、第二传感器52、54中探测
到的与上述热源辐射热有关的第一、第二辐射信号，分离上述热源中的人体以及人体误认
因素，并输出上述人体探测信号。该基板42结合在壳体46的后面。 在此，传感器控制单元56为微型控制器，并向在室内机20中包含的控制单元(未 图示)传递上述人体探测信号。
当在第一、第二旋转识别区域V1、 V2内产生与上述热源辐射热有关的一定大小的 电压变化而产生上述第一、第二辐射信号，并在绝对零度(-273°C)以上的物体中辐射出比 可视光波长更长且不能用眼睛探测到的红外线时，第一、第二传感器52、54分别探测该红 外线而输出上述第一、第二辐射信号。 第一、第二传感器52、54为红外线传感器或者热电元件，且具有热电特性，并包括
热电效果即在元件表面上产生与温度成比例的电荷而维持电动势的元件。 第一、第二传感器52、54安装有滤光器，该滤光器使与通常在人体中产生的红外
线波长波段(6. 5 15iim)对应的红外线区域(7 14iim)的波长通过，且该传感器在内
部设置有电极，从而以电压方式检测出随着温度变化产生的电荷，并输出与此对应的上述
第一、第二辐射信号。 透镜44、45是集中入射到传感器50中的红外线，并保护传感器50的前方的光学 结构物，其与传感器50分隔而设置。 壳体46保护传感器50，并将基板42以及传感器50与光学结构物即透镜44、45成 为一体。 另外，壳体46为了使传感器50能够旋转而具备与步进电机48连接的旋转轴46a。
另外，在壳体46中形成有决定从第一、第二旋转识别区域V1、V2入射到第一、第二 传感器52、54的红外线量的第一、第二空间S1、S2。 步进电机48使壳体46旋转，以便第一、第二传感器52、54旋转扫描第一、第二旋 转识别区域VI、 V2而探测红外线。 S卩，步进电机48按顺时针方向以及逆时针方向，分别以第一、第二速度旋转。
对于本第一实施例涉及的传感器模块40，以安装在室内机20的上部外部为例进 行了说明，但也可以安装在排出调和空气的室内机20的内部，而且不限定于此。
图6是表示本发明的第一实施例涉及的空调机的功能性构成的功能框图。
参照图6，本空调机10包括输出人体探测信号P的传感器模块40 ;排出调和空气 的排出驱动单元60 ;显示上述调和空气的风向以及风量、人体位置信息的显示单元62 ;基 于人体探测信号P，计算出上述人体位置信息，以此控制上述排出驱动单元60以及显示单 元62的控制单元64。 排出驱动单元60调节排出上述调和空气的上下叶片以及左右叶片中的至少一 个，以此调节上述调和空气的风向。 显示单元62，根据传感器模块40所探测到的第一、第二旋转识别区域(未图示) 以及上述人体位置信息，并根据控制单元64的控制命令来显示热源中的人体以及人体误 认因素的位置。 控制单元64通过上述人体位置信息计算出上述人体的分隔距离以及高度，以此 控制排出驱动单元60以及显示单元62。 另外，控制单元64进行控制，以使在传感器模块40中包含的步进电机(未图示) 以第一、第二速度向第一、第二旋转方向旋转。 在此，控制单元64控制传感器模块40，以使该传感器模块40从人体探测信号P的 输入起点，即向第一旋转方向El旋转扫描结束之后，向第二旋转方向E2旋转扫描。
图7是表示图6所示的传感器模块的功能性构成的功能框图。
参照图7，本传感器模块40包括分别对应于第一、第二旋转方向E1、E2输出与热
源辐射热Cl、 C2有关的第一、第二辐射信号Al_l、 A2_2的传感器50 ;使传感器50向第一、
第二旋转方向El、 E2旋转的步进电机46 ;基于第一、第二辐射信号Al_l、 A2_2分离上述热
源中的人体及人体误认因素并输出上述人体探测信号P的传感器控制单元56。 在此，传感器50包括探测第一旋转识别区域VI内的第一热源辐射热Cl的第一
传感器52 ;探测第二旋转识别区域V2内的第二热源辐射热C2的第二传感器54。 S卩，第一传感器52以第一规定角度倾斜，而探测在第一旋转识别区域V1内所发散
的红外线，即第一热源辐射热Cl。 另外，第二传感器54以第二规定角度倾斜，而探测在第二旋转识别区域V2内所发散的红外线，即第二热源辐射热C2。 第一辐射信号Al_l是第一、第二传感器52、54以上述第一旋转方向El进行旋转
扫描而在第一、第二旋转区域V1、V2内分别探测到的第一、第二旋转辐射信号A1、A2 ;第二
辐射信号A2_2是第一、第二传感器52、54以上述第二旋转方向E2进行旋转扫描而在第一、
第二旋转区域V1、V2内分别探测到的第三、第四旋转辐射信号A3、A4。 在此，第一传感器52的第一规定角度与第二传感器54的第二规定角度相比，与地
面形成的角度更小。 S卩，第一传感器52探测近距离，第二传感器54探测远距离。 步进电机46被在室内机20中包含的控制单元(未图示)控制，并按照第一、第二
模式分别以第一、第二速度向第一、第二旋转方向E1、E2旋转。 此时，步进电机46以旋转半径为130度至170度进行旋转。 传感器控制单元56包括放大部56a，其对第一、第二辐射信号A1_1，A2_2进行放大而输出第一、第二放大辐射信号Bl、 B2 ;转换部56b，其将第一、第二放大辐射信号Bl、 B2转换成第一、第二数字信号D1、D2 ;运算处理部56c，其对第一、第二数字数据进行规定运算而分离上述热源中上述人体以及上述人体误认因素，并向控制单元64输出与上述人体有关的人体探测信号P。 转换部56b，对第一、第二放大辐射信号Bl、 B2进行过滤以及采样而转换成第一、第二数字信号D1、D2。 运算处理部56c，通过规定程序对第一、第二数字信号D1、D2进行规定运算而分离上述热源中的上述人体以及上述人体误认因素。 SP，运算处理部56c，通过第一、第二传感器52、54向第一旋转方向El旋转扫描而得到的第一数字信号D1分离去除上述人体误认因素之后，通过向第二旋转方向E2旋转扫描而得到的第二数字信号D2分离去除上述人体误认因素，以此输出与上述热源中的人体有关的人体探测信号P。 另外，控制单元64控制传感器模块40，以使人体探测信号P的输入起点、即向第一旋转方向El旋转扫描结束之后向第二旋转方向E2旋转扫描，并基于人体探测信号P控制排出驱动单元60，以使上述调和空气向上述人体排出。 图8是表示图6所示的传感器模块以第一旋转方向进行旋转扫描时的动作的示意图，图9是表示图8所示的以第一旋转方向进行旋转扫描时所探测到的第一辐射信号的波形图。及图9，本传感器模块40向第一旋转方向E1进行旋转扫描而探测位于
室内的热源U1、U2、X。 此时，本感器模块40通过第一、第二辐射信号A1、A2输出第一辐射信号A1J，该第一、第二辐射信号A1、A2是在向第一旋转方向El进行旋转扫描时，由第一、第二传感器52、54探测到的包含在第一、第二旋转识别区域V1、V2中的热源U1、U2、X中的人体U1、U2以及人体误认因素X。 S卩，传感器模块40，在向第一旋转方向E1进行旋转扫描时，以第一速度移动，此时，为了检测以及分离去除热源(U1、U2、X)中的人体误认因素X的位置，而将上述第一速度传递至控制单元56。 图10是表示图6所示的传感器模块以第二旋转方向进行旋转扫描时的动作的示意图，图11是表示图8所示的以第二旋转方向进行旋转扫描时所探测到的第二辐射信号的波形图。 对于图10及图ll，与在图7中所说明的功能框图相同地进行说明。 参照图8以及图9，本传感器模块40向第二旋转方向E2进行旋转扫描而探测位于
室内的热源U1、U2、X。 此时，本感器模块40通过第三、第四辐射信号A3、A4输出第二辐射信号A2—2，该第三、第四辐射信号A3、A4是在向第二旋转方向E2进行旋转扫描时，由第一、第二传感器52、54探测到的包含在第一、第二旋转识别区域V1、V2中的热源U1、U2、X中的人体U1、U2以及人体误认因素X。 S卩，传感器模块40，在向第二旋转方向E2进行旋转扫描时，以第二速度移动，此时，为了检测以及分离去除热源U1、U2、X中的人体误认因素X的位置，而将上述第二速度传递至控制单元56。 图12是表示图9至图11所示的第一、第二辐射信号被放大后的第一、第二放大辐射信号的波形图，图13是表示对图12所示的第一、第二放大辐射信号进行采样后的第一、第二数字信号的波形图，图14是将图13所示的第一、第二数字信号转换成人体探测信号的波形图。 参照图12，第一、第二辐射信号A1_1、A2_2从第一、第二传感器52、54被输入到本传感器控制单元56。 在此，放大部56a按照设定放大率对第一、第二辐射信号Al_l、 A2_2进行放大后，输出第一、第二放大辐射信号B1、B2。 另外，参照图13，转换部56b生成以设定的采样周期对第一、第二放大辐射信号B1、B2进行采样后的第一、第二数字信号D1、D2。 此时，转换部56b，对第一、第二放大辐射信号B1、B2进行过滤而去除噪音(干扰)之后，开始执行采样。 参照图14，传感器控制单元56c，将第一、第二数字信号Dl、 D2的第一设定值Z以上的各部分认定为人体误认因素X之后，合成第一、第二数字信号，分离去除第一设定值Z以上的部分，以此生成人体探测信号P。 因此，传感器控制单元56c，将第一、第二数字信号Dl、D2的热源Ul、 U2、 X中人体
9误认因素X被分离去除而只探测人体Ul、 U2的人体探测信号传递至控制单元64。 因此，控制单元64根据人体探测信号P的信号强度而计算出上述人体位置信息。
此时，上述人体位置信息为上述人体的分隔距离、方向以及高度中的至少一个。 控制单元64基于人体Ul 、U2的分隔距离、方向以及高度中的至少一个来控制驱动
单元40，以能够改变上述调和空气的风向以及风量。 如上所述，对于本发明的优选实施例进行了图示和说明，但本发明不限定于上述的特定实施例，具有本发明所属技术领域的通常知识的技术人员，在不超出权利要求中所请求的本发明宗旨的基础上，能够实施各种变形，并且对于这些变形实施从本发明的技术思想和展望性来讲不能单独地理解。
权利要求
一种空调机，其特征在于，包括排出驱动单元，其排出调和空气；传感器模块，其基于以第一、第二旋转方向进行旋转扫描而探测到的热源的第一、第二辐射信号，输出人体探测信号；控制单元，其基于上述人体探测信号，计算出人体位置信息，以此控制上述排出驱动单元。
2. 根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，还包括显示单元，该显示单元显示上述 人体位置信息以及上述调和空气的风向以及风量中的至少一个。
3. 根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，上述传感器模块包括 传感器，其输出上述第一、第二辐射信号； 步进电机，其使上述传感器旋转；传感器控制单元，其基于上述第一、第二辐射信号，输出上述热源中除去人体误认因素 后的上述人体探测信号。
4. 根据权利要求3所述的空调机，其特征在于，上述传感器是至少一个红外线传感器。
5. 根据权利要求3所述的空调机，其特征在于，上述传感器包括第一传感器，其在以上述第一、第二旋转方向进行旋转扫描时，从第一旋转识别区域中 探测上述热源；第二传感器，其在以上述第一、第二旋转方向进行旋转扫描时，从第二旋转识别区域中 探测上述热源。
6. 根据权利要求5所述的空调机，其特征在于，上述第一辐射信号由在以上述第一旋 转方向进行旋转扫描时，上述第一、第二传感器分别从上述第一、第二旋转识别区域中探测 到的第一、第二旋转辐射信号构成。
7. 根据权利要求5所述的空调机，其特征在于，上述第二辐射信号由在以上述第二旋 转方向进行旋转扫描时，上述第一、第二传感器分别从上述第一、第二旋转识别区域中探测 到的第三、第四旋转辐射信号构成。
8. 根据权利要求3所述的空调机，其特征在于，上述步进电机，在以上述第一旋转方向 进行旋转扫描时，使上述传感器以第一速度移动，在以上述第二旋转方向进行旋转扫描时， 使上述传感器以第二速度移动。
9. 根据权利要求3所述的空调机，其特征在于，上述传感器控制单元包括 放大部，其输出对上述第一、第二辐射信号进行放大后的第一、第二放大辐射信号； 转换部，其将上述第一、第二放大辐射信号转换成第一、第二数字信号； 运算处理部，其基于上述第一、第二数字信号，输出对上述热源中的上述人体误认因素进行分离去除后的上述人体探测信号。
10. 根据权利要求9所述的空调机，其特征在于，上述转换部，将上述第一、第二放大辐射信号转换成按照设定的采样周期进行采样后的上述第一、第二数字信号。
11. 根据权利要求9所述的空调机，其特征在于，上述运算处理部，将上述第一、第二数字信号各个的第一设定值以上的部分确定为上述人体误认因素之后，合成上述第一、第二 数字信号，分离去除上述第一设定值以上的部分，而生成上述人体探测信号并输出。
12. 根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，上述控制单元根据上述人体探测信号的信号强度来计算出上述人体位置信息。
13. 根据权利要求12所述的空调机，其特征在于，上述人体位置信息是上述人体的分隔距离、方向以及高度中的至少一个。
14. 根据权利要求13所述的空调机，其特征在于，上述控制单元，基于上述人体的分隔距离，方向以及高度中的至少一个，控制上述排出驱动单元，以能够改变上述调和空气的风向以及风量。
15. 根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，上述控制单元控制上述传感器模块，以使在向上述第一旋转方向的旋转扫描结束之后，向上述第二旋转方向进行旋转扫描。
全文摘要
本发明涉及空调机。本发明的空调机，为了便于区分室内热源中的人体和人体误认因素，而包括排出调和空气的排出驱动单元；基于以第一、第二旋转方向进行旋转扫描而探测到的热源的第一、第二辐射信号，输出人体探测信号的传感器模块；基于上述人体探测信号计算出人体位置信息，以此控制上述排出驱动单元的控制单元。
文档编号F24F11/02GK101749800SQ20091012639
公开日2010年6月23日 申请日期2009年3月10日 优先权日2008年12月3日
发明者朴来贤, 朴熙雄, 金东柱 申请人:Lg电子株式会社