智能人感功能的驱动电路、空调器的室内机及空调器的制作方法

1.本实用新型涉及智能送风技术领域，具体而言，涉及一种智能人感功能的驱动电路、空调器的室内机及空调器。


背景技术：

2.现有柜式空调多数不具备智能人感功能，该智能人感功能是指空调正常送风的过程中，若空调出风口前方区域被遮挡，控制器可以检测到遮挡信号，表示该前方区域有人或者物体。空调控制较低高度的导风板关闭，风通过导风板上设置的多个小孔吹出，形成无风感出风，从而避免制冷风或制热风直吹到人体，提高使用舒适性，防止空调风口直吹导致的感冒等疾病。
3.现有空调多数无智能人感功能，少部分通过雷达识别，雷达价格昂贵，存在识别成本高的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的是现有空调无智能人感功能或识别成本高的问题。
5.为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种智能人感功能的驱动电路，包括滤波电路、红外光发射电路以及红外光接收电路；所述滤波电路包括滤波电感及多个滤波电容；所述多个滤波电容并联，并联的第一端接地，并联的第二端连接至工作电压且通过所述滤波电感连接至空调器的第一引脚，或者，所述第二端通过所述滤波电感连接至工作电压且通过所述滤波电感连接至所述第一引脚；所述红外光发射电路包括开关元件、限制电阻以及多个红外发射管，各所述红外发射管分别连接至少一个所述限制电阻，且所述红外发射管与对应的所述限制电阻串联于工作电压与接地之间；所述开关元件与所述限制电阻和/或所述红外发射管串联，用于控制所述红外发射管与工作电压、接地之间通断，所述开关元件的控制端与所述控制器的第二引脚连接；所述红外光接收电路包括滤波单元、上拉电阻及至少一个红外接收头；所述红外接收头的第一引脚与所述控制器的第三引脚连接，且通过所述上拉电阻连接至工作电压；所述红外接收头的第二引脚通过滤波单元接地，所述红外接收头的第三引脚连接至工作电压。
6.本实施例可以提高识别出风口是否存在人或者物体的准确度，电路结构简单，成本低，信号稳定可靠，emc效果好。
7.可选地，所述红外光发射电路包括第一开关元件；所述红外发射管的阳极通过多个所述限制电阻连接至工作电压，全部所述红外发射管的阴极均与所述第一开关元件的第一端连接，所述第一开关元件的第二端接地，所述第一开关元件的控制端与所述控制器的第二引脚连接。
8.本实施例中采用1个io口控制红外发射管的阴极的导通或不导通，从而控制红外发射管是否发射红外光。
9.可选地，所述红外光发射电路还包括第二开关元件，所述第二开关元件设置于多
个所述限制电阻与工作电压之间；所述第二开关元件的第一端与工作电压连接，所述第二开关元件的第二端与全部所述限制电阻连接，所述第二开关元件的控制端与所述控制器的第三引脚连接。
10.本实施例中采用分别控制红外发射管阳极和阴极的电路设计方式和电路结构，可以满足出风口的探测范围需求，以及通过限制电阻调节红外光的发射距离和覆盖范围。
11.可选地，所述红外发射管的阳极通过至少两个并联的所述限制电阻连接至工作电压或所述第二开关元件的第二端。
12.本实施例中通过并联的限制电阻分别调整各个红外发射管的发射功率，从而调节红外光的发射距离和覆盖范围。
13.可选地，所述滤波单元包括多个并联的滤波电容及限流电阻；所述红外接收头的第二引脚、第三引脚分别连接至所述滤波电容的两端，且所述红外接收头的第二引脚接地、第三引脚通过所述限流电阻连接至工作电压。
14.本实施例中滤波单元可以向驱动电路提供经过滤波后的稳定电源电压。
15.可选地，所述红外光接收电路还包括保护电阻，所述红外接收头的第一引脚通过所述保护电阻与所述控制器的第三引脚连接。
16.本实施例中红外光接收电路设置有保护电阻，可以防止静电以及干扰信号。
17.可选地，所述电源滤波电路的各个滤波电容的容值不同。
18.本实施例中通过使用不同容值的多个滤波电容，使不同频段的滤波效果都能达到最好，满足可靠滤波的要求，提高了emc效果。
19.可选地，所述红外发射管的数量为三个。
20.本实施例中提供了红外发射管的具体数量，兼顾覆盖范围及成本。
21.本实用新型实施例提供一种空调器的室内机，包括至少一个上述智能人感功能的驱动电路。
22.本实用新型实施例提供一种空调器，包括上述室内机。
23.本实用新型提供的室内机及空调器，可以与上述智能人感功能的驱动电路达到相同的技术效果。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例提供的一种智能人感功能的驱动电路的示意图；
25.图2为本实用新型实施例提供的另一种智能人感功能的驱动电路的示意图。
具体实施方式
26.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
27.本实用新型实施例提供了一种智能人感功能的驱动电路，其包括滤波电路、红外光发射电路以及红外光接收电路，出射的红外光可以覆盖出风口前方区域，用于识别出风口前面是否存在人或物体。由此智能人感功能的驱动电路制作而成的装置，可以安装在室内机的出风口处。
28.在人感识别时，首先出射红外光，出风口前方的人或物体被照射后红外光反射，反
射的红外光被接收后可以输出低电平，主控的微控制单元(microcontroller unit，mcu)接收到低电平后，则判断前方有人或者物体。若无反射的红外光，则无低电平，则判断前方无人或者物体。上述电路既能可靠地控制红外光的发射距离和有效范围，且红外接收信号稳定可靠，电路结构简单，滤波效果好，电磁兼容性(electromagnetic compatibility，emc)效果好。
29.其中，出风口处的上述装置可以安装多个，多个装置配合可以检测不同高度是否有人或者物体，基于其不同高度结果可以确地该高度是否有人或者物体，从而分辨其高度，例如高度不同的成人、儿童。对于不同类别的用户，适用不同的导风板控制方案。例如，若确定出风口有成人则控制导风板保持开启，若确定是儿童则控制导风板关闭。
30.本实用新型实施例提供的智能人感功能的驱动电路，包括滤波电路、红外光发射电路以及红外光接收电路。
31.电源滤波电路用于向驱动电路供电，其包括滤波电感及多个滤波电容。该多个滤波电容并联，其并联的第一端接地，其并联的第二端连接至工作电压且通过滤波电感连接至空调器的第一引脚，或者，第二端通过滤波电感连接至工作电压且通过滤波电感连接至第一引脚。本实施例中采用上述电容搭配电感的滤波方式，可满足不同频段的滤波效果，可以提高滤波电路的滤波效果。示例性地，上述控制器可以是上述mcu。
32.其中，滤波电路的至少两个滤波电容的容值不同。可选地，电源滤波电路的包括以下4个滤波电容：102电容、101电容、103电容、104电容。通过采用容值为102、101、103、104的电容进行搭配滤波，在红外发射装置耦合到干扰时，使不同频段的滤波效果都能达到最好，满足可靠滤波要求，提高emc效果。
33.上述红外光发射电路包括开关元件、限制电阻以及多个红外发射管。各红外发射管分别连接至少一个限制电阻，且红外发射管与对应的限制电阻串联于工作电压与接地之间。开关元件与限制电阻和/或红外发射管串联，用于控制红外发射管与工作电压、接地之间通断，开关元件的控制端与控制器的第二引脚连接。
34.在红外光发射电路中采用单控制红外发射管阴极和/或阳极的方式，由控制器的第二引脚控制，即由第二引脚控制红外发射管阴极和/或阳极与电路之间的通断，电路结构简单，故障率低。限制电阻可以设置于红外发射管与工作电压之间，两者串联，通过调节限制电阻阻值，改变红外发射管的发射功率，调节红外光的发射距离和红外光覆盖范围，提高识别准确度。
35.上述红外光接收电路包括滤波单元、上拉电阻及至少一个红外接收头。红外接收头的第一引脚与控制器的第三引脚连接，且通过上拉电阻连接至工作电压。红外接收头的第二引脚通过滤波单元接地，红外接收头的第三引脚连接至工作电压。
36.本实用新型实施例提供的智能人感功能的驱动电路，包括用于供电的滤波电路、用于发射红外光的红外光发射电路以及接收红外光的红外光接收电路，能够有效控制红外光的发射距离及有效范围，提高识别出风口前是否存在人、物体的准确度，电路结构简单，成本低，信号稳定可靠，emc效果好。
37.作为一种可行的实施方式，采用单控制红外发射管阴极的方式，由一个io口控制红外发射管是否导通。红外发射管的阳极通过多个限制电阻连接至工作电压，全部红外发射管的阴极均与开关元件的第一端连接，开关元件的第二端接地。可选地，红外发射管的阳
极通过至少两个并联的限制电阻连接至工作电压。采用单控制红外发射管阴极的方式，电路简单，故障率低。
38.采用单个红外发射管实现覆盖上述所需探测范围的调节过程比较困难，本实施例中红外光发射电路包括多个红外发射管及多个限制电阻，红外发射管的阳极通过多个限制电阻连接至工作电压，全部红外发射管的阴极均与开关元件的第一端连接，开关元件的第二端接地。上述红外发射管的数量选择三个。
39.可选地，上述红外光接收电路的滤波单元包括多个并联的滤波电容及限流电阻；红外接收头的第二引脚、第三引脚分别连接至滤波电容的两端，且红外接收头的第二引脚接地、第三引脚通过限流电阻连接至工作电压。多个并联的滤波电容连接于工作电压与第二引脚、第三引脚(即红外接收头的供电引脚)之间，向红外接收头提供经过滤波的稳定电源电压。
40.可选地，红外光接收电路还包括保护电阻，红外接收头的第一引脚通过保护电阻与控制器的第三引脚连接。该保护电阻可以防止静电以及干扰信号。
41.作为另一种可行的实施方式，还可以采用分别控制红外发射管的阳极和阴极的方式，由两个io口分别控制红外发射管的阳极与工作电压之间的通断、红外发射管的阴极与接地之间的通断。
42.在本实施例中红外光发射电路还包括第二开关元件，第二开关元件设置于多个限制电阻与工作电压之间；第二开关元件的第一端与工作电压连接，第二开关元件的第二端与全部限制电阻连接，第二开关元件的控制端与控制器的第三引脚连接。第一开关元件如前所述，控制红外发射管的阴极与接地之间通断，第二开关元件控制红外发射管的阳极与工作电压之间通断。其中，在第二开关元件与红外发射管之间设置有至少两个并联的限制电阻，红外发射管的阳极通过至少两个并联的限制电阻连接至第二开关元件的第二端。
43.图1为本实施例提供的一种智能人感功能的驱动电路的示意图，示出了该驱动电路包括红外光发射电路10、红外光接收电路20以及滤波电路30。
44.红外光发射电路10通过1个io口控制红外发射管导通或不导通，从而控制是否发射红外光。在图1中以三个红外发射管(ir1、ir2、ir3)、开关元件为三极管为例进行说明。在图1中智能人感功能的驱动电路通过端子cn1连接主控板，其中引脚4(即阴极控制口)控制三个红外发射管(ir1、ir2、ir3)阴极是否导通，控制器通过引脚4控制三个红外发射管是否发光。
45.当引脚4输出5v高电平时，三极管q1导通，5v高电平经过多个并联的限制电阻r4-r9，再经过红外发射管ir1、ir2、ir3，再经过三极管q1到地，此时红外光发射电路导通，三个红外发射管ir1、ir2、ir3同时发光。
46.当引脚4输出0v低电平时，三极管q1不导通，红外光发射电路不导通，三个红外发射管ir1、ir2、ir3不能发光。其中，三个红外发射管可根据安装位置的角度改变，可以调整红外光覆盖的范围。三个红外发射管ir1、ir2、ir3可以同线、等间隔分布。
47.图1中，限制电阻r4、r5并联，限制电阻r6、r7并联，限制电阻r8、r9并联。通过调节阻值大小，可以调节发光距离和红外光覆盖范围。可选地，r4、r5、r6、r7、r8的阻值为100ω，r9的阻值为120ω。
48.图1中，红外光接收电路20包括2个相同的红外接收头，能够提高红外接收能力，效
果更好，可靠性更高。该红外光接收电路20包括红外接收头rec1、rec2，电阻r1、r2、r3，电容c5、c6、c7。
49.rec1、rec2接收到反射光后，两者的第一引脚(out引脚)输出低电平，控制器的引脚2(主控的红外接收口)接收低电平，主控mcu检测到低电平后，则确定空调出风口前面有人或物体。若检测到高电平，则判断无人或物体。rec1、rec2的载波频率为56.7khz，引脚4(即阴极控制口)发出的pwm控制信号的频率也是56.7khz，保证红外接收头可靠接收信号。
50.r2作为上拉电阻，确保未接收反射光时电平稳定为5v；r1防静电、防干扰信号；限流电阻r3限流；滤波电容c5、c6、c7滤波。具体地，r1的阻值为330ω，r2的阻值为10kω，r3的阻值为100ω。
51.在图1中，电源滤波电路30包括4个滤波电容c1、c2、c3、c4，贴片电感l1，容值分别选择102、101、103、104，l1的感量选择10uh、可满足不同频段的滤波效果。由于连接智能人感功能的驱动装置到主控板的连接线较长，信号难免有耦合，本实施例中采用上述电源滤波电路，可以提高emc效果。
52.图2为本实施例提供的另一种智能人感功能的驱动电路的示意图，示出了驱动电路包括红外光发射电路10、红外光接收电路20以及滤波电路30。
53.图2中，红外光发射电路通过两个io口分别控制红外发射管的阳极和阴极的导通或不导通，从而控制三个红外发射管(ir1、ir2、ir3)是否发射红外光。图2所示端子cn1连接主控板，其中引脚5(即阳极控制口)控制三个红外发射管阳极的导通；引脚4(即阴极控制口)控制三个红外发射管阴极的导通。
54.当引脚5输出高电平5v时，三极管q2不导通，红外发射管ir1和ir2不通电。
55.当引脚5输出低电平0v时，三极管q2导通，从而5v通过电阻r4、r5、r6、r7、r8、r9给红外发射管ir1、ir2、ir3的阳极同时通电。
56.当引脚4输出高电平5v时，三极管q1导通，此时三个红外发射管的阴极与地导通，此时当引脚5为低电平则ir1和ir4导通，发射出红外光。
57.当引脚4输出低电平0v时，三极管q1不导通，此时三个红外发射管的阴极与地不导通，此时不发射出红外光，引脚5输出低电平、引脚4同时给高电平时，三个红外发射管才能发射出红外光。
58.上述电路中r4、r5并联，r6、r7并联，r8、r9并联，可以通过调节阻值的大小，从而调节红外发射管发光的距离和红外光覆盖的范围。
59.图2中的红外光接收电路包括2个电路完全一样的子接收电路，能够提高红外接收能力，效果更好，可靠性更高。此电路包含红外接收头rec1、rec2，电阻r1、r2、r3，电容c5、c6、c7。
60.红外接收头rec1、rec2接收到红外光后，out引脚输出低电平，引脚2是低电平，此时主控mcu检测到低电平后，则判断空调出风口前面有人或物体。若检测到高电平则判断无人。rec1、rec2的载波频率为56.7khz，因此引脚2(即阴极控制口)发出的pwm控制信号的频率也是56.7khz，这样接收头才能可靠接收信号。
61.r2作为上拉电阻，确保未接收红外光时电平状态稳定为5v；r1防静电和防止干扰信号；r3起限流作用；c5、c6、c7是给接收头rec提供稳定的电源电压，同时起到滤波作用。
62.本实用新型实施例提供了上述实现智能人感功能的驱动电路，此电路包括电源滤
波电路、红外光发射电路以及红外光接收电路，不仅能可靠地控制红外光发射距离和有效范围，红外接收信号稳定可靠，电路结构简单，滤波效果好，emc效果好。
63.具体地，红外光发射电路中采用单引脚控制红外发射管阴极的方式，由一个io口控制。或者，采用分别控制红外发射管阳极和阴极的方式，由两个io口控制。
64.具体地，采用限制电阻并联方式，可以灵活调节阻值的大小，从而调节红外发射管发光距离和红外光覆盖范围。若红发射管数量太少，则调节相对困难，本实用新型实施例中选择红发射管的数量为三个。
65.具体地，红外光接收电路中，包括两个相同的红外接收头，可以提高红外接收能力，效果更好，可靠性更高。
66.具体地，通过接上拉电阻连接到工作电压，接保护电阻防干扰和防静电，再接限流电阻和滤波电容，红外接收头电源稳定，红外信号稳定，可靠性高。
67.具体地，电源滤波电路中采用电容102、101、103、104以及搭配贴片电感10uf协同滤波，保证红外发射管耦合到干扰信号时，不同频段的滤波效果都能达到最好，可靠滤波，emc效果非常好。
68.本实用新型实施例提供了一种空调器的室内机，包括上述智能人感功能的驱动电路。
69.本实用新型实施例提供了一种空调器，包括上述室内机。
70.当然，本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程度来指令控制装置来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程，其中所述的存储介质可为存储器、磁盘、光盘等。
71.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
72.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
73.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。