專利名稱：空調以及控制其氣流的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種空調，更具體地，涉及一種根據(jù)關于居用者的識別信息來控制氣流的空調、 一種基于識別信息的接收或者對居用者位置的追蹤的操作模式以及一種用于控制其氣流的方法。
背景技術：
總體而言，空調是一種這樣的裝置，即，其用以通過使用制冷劑的空氣調節(jié)循環(huán)來對室內區(qū)域進行制冷和供暖，具有壓縮機、冷凝器、膨脹單元和蒸發(fā)器，用以向居用者提供舒適的室內環(huán)境并且用以通過使用
過濾器來凈化空氣，等等。
傳統(tǒng)的空調配置為控制氣流而不考慮例如居用者的存在、居用者的數(shù)量或者居用者的位置及其距離等關于居用者的識別信息。此處，"氣流控制，，指的是手動或者自動地控制諸如從空調排放的空氣的空氣流速、空氣流量、溫度、濕度和方向等因素。
即，居用者可以通過設定溫度和濕度來控制這些因素，或者在沒有這種居用者的設定的情況下，空調本身可以通過計算預期平均評價
(PMV)指標來控制這些因素，所述預期平均評價(PMV)代表了居用者在溫度、濕度等的影響下感到舒適或不適的程度。
圖1是示出了傳統(tǒng)空調設置在存在居用者的室內區(qū)域中并排放氣流的視圖。箭頭指示了自空調排放的空氣流(即氣流)。箭頭的厚度代表了空氣流速和流量。圖l具有兩個厚度相同的箭頭，代表了相同的空氣流速和流量。
參照圖1,室內區(qū)域A中有一個居用者，而室內區(qū)域B中有四個居用者。此處，由于居用者的身體溫度，室內區(qū)域B處的溫度相對高于室內區(qū)域A處的溫度。因此，在夏天，應當向室內區(qū)域B而不是室內區(qū)域A供給更多的冷風。此外，由于空調IO所在位置離室內區(qū)域B的距離比離室內區(qū)域A的距離遠，因此應當向室內區(qū)域B供給更多的冷風。相反，在冬季，由于居用者的身體溫度，室內區(qū)域B處的溫度變得比室內區(qū)域A處的溫度高。因此，應當向室內區(qū)域A而不是室內區(qū)域B供給更多的熱風。
但是，上述傳統(tǒng)的空調IO沿箭頭方向向室內區(qū)域A和B單向排放相同流速和流量的氣流而不考慮諸如居用者的存在、居用者的數(shù)量或者居用者的位置和距離等關于居用者的識別信息。當然，傳統(tǒng)的空調10還可以控制氣流的流速(高、中、低)以及氣流的流量(多、少)。然而，顯而易見的是，相同流速和流量的氣流被排放到室內區(qū)域A和B。即，傳統(tǒng)的空調IO僅能夠以上述的普通模式來調節(jié)空調10的氣流。
因此，不能在符合識別信息的各種操作模式中適當?shù)乜刂浦T如氣流的流速、流量、溫度、濕度和方向等因素，從而減小了居用者對于供暖和空氣調節(jié)的滿意度。
此外，不能通過識別信息對諸如排放氣流的流速、流量、溫度、濕度和方向等因素進行適當?shù)乜刂?。因此，空調單向地排放空氣，從而降低了空調的能量效率
發(fā)明內容
[技術問題J
如本文所具體化并廣義描述的，為了克服這些問題并且根據(jù)本發(fā)明的目的，提供一種空調，其能夠根據(jù)關于居用者的識別信息來控制氣流，并且提供一種用于控制所述空調的氣流的方法。
本發(fā)明的第二目的是提供一種空調，其能夠根據(jù)基于關于居用者的識別信息的接收情況的各種操作模式來控制氣流，并且提供一種用于控制所述空調的氣流的方法。
本發(fā)明的第三目的是提供一種空調，其能夠通過基于關于居用者的識別信息的接收情況而追蹤居用者來控制為居用者定制的氣流，并且提供一種用于控制所述空調的氣流的方法。
如本文所具體化以及廣義描述的，為了實現(xiàn)這些目的和優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，提供一種空調，所述空調包括主體；居用者識別裝置，其具有設置于主體的多個攝像機；以及氣流控制裝置，其用于從居用情況識別裝置接收諸如居用者的位置、距離等關于居用情況的識別信息作為信號并且通過立體成像來判定關于該居用情況的識別信息用于氣流控制。
所述攝像機可以包括第一攝像機以及第二攝像機，第二攝像機與第一攝像機之間間隔一定距離。優(yōu)選地，第一攝像機和第二才聶像機可以設置在主體上的一水平直線上,或者相對于主體的中心線對稱地設置。
優(yōu)選地，氣流控制裝置可以包括操作單元，其用于根據(jù)所獲取的識別信息計算最佳PMV指標；以及驅動單元，其用于基于最佳PMV指標調節(jié)安裝于主體的風扇馬達的轉數(shù)、百葉窗的角度、引導件的角度或者壓縮機驅動單元。優(yōu)選的是，氣流控制裝置根據(jù)操作模式來控制氣
流o
此處，優(yōu)選地，操作模式可以包括從間接模式、普通模式、單人模式和多人模式中選擇的一種模式，在間接模式中，如果居用者不想處于氣流的直接影響之下，則根據(jù)關于居用者的識別信息將氣流控制成被引
導至不存在居用者的位置；在普通模式中，允許居用者任意地控制氣流流速(高、中或低)以及氣流流量(高或低)而不考慮關于居用者的識別信息；在單人模式中，如果僅有一個居用者，則接收關于單個用者的識別信息從而控制氣流；而在多人模式中，如果存在多個居用者，則接收關于多個居用者的識別信息從而控制氣流。
此外，用于控制空調的氣流的方法可以包括從普通模式、間接模式、單人模式和多人模式當中選擇一種操作模式的步驟；以及顯示所選擇的操作模式的步驟。
此處，優(yōu)選地，根據(jù)間接模式的用于控制空調的氣流的方法包括通過3D圖像識別居用者的步驟；以及將氣流控制成被引導至除了所識別出的居用者所在地點之外的位置的步驟。
而且，優(yōu)選地，根據(jù)單人模式的用于控制空調的氣流的方法包括通過3D圖像識別單人居用者的步驟；以及將氣流控制成被引導至所識別出的單人居用者所在位置的步驟。而且，優(yōu)選地，根據(jù)多人模式的用于控制空調的氣流的方法包括通過3D圖像識別多個居用者的步驟；以及將氣流控制成被引導至所識別出的多個居用者所在位置的步驟。
用于控制空調的氣流的方法還可以包括下列步驟獲取關于居用者的識別信息、存儲所獲取的識別信息以及根據(jù)所存儲的識別信息追蹤居用者的位置并且控制為居用者定制的氣流。
此處，優(yōu)選地，控制為居用者定制的氣流的步驟包括比較所獲取的關于居用者的識別信息與預先存儲的關于居用者的偏好的信息從而計算出最佳PMV指標；以及才艮據(jù)最佳PMV指標調節(jié)最佳PMV指標、風扇馬達的轉數(shù)、百葉窗的角度、引導件的角度和壓縮機驅動單元中的至少一個或多個。


圖1是示出傳統(tǒng)空調設置在存在居用者的室內區(qū)域中并且排放氣流的視圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的具有居用者識別裝置的空調設置在存在居用者的室內區(qū)域中從而接收關于居用者的識別信息并且排放氣流的的視圖3是示出圖2中的空調的立體圖4是示出圖2中的空調的前視圖5是示出圖3中的第一攝像機、第二攝像機、氣流控制裝置、選擇單元以及顯示單元的視圖6至8是分別示出通過立體視覺從圖3中的第一攝像機和第二攝像機中獲取3D圖像的原理的視圖9和圖10均是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于控制空調的氣流的方法的流程圖11至14是分別示出根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施方式的用于控制空調的氣流的方法的流程圖；圖15至16是分別示出根據(jù)本發(fā)明的再一個實施方式的用于控制空調的氣流的方法的流程圖17圖示了示出室內區(qū)域的溫度分布的試驗數(shù)據(jù)，其中按照圖15中的用于控制空調的氣流的方法將氣流供給到該室內區(qū)域中；
圖18是示出按照圖15中的用于控制空調的氣流的方法的溫度隨時間改變的試驗圖表；以及
圖19是示出按照圖15中的用于控制空調的氣流的方法的能耗量一時間的試驗圖表。
具體實施例方式
現(xiàn)在將根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式對空調以及用于控制所述空調的氣流的方法進行詳細的描述，其示例示于附圖中。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的具有居用者識別裝置的空調設置在存在居用者的室內區(qū)域中從而接收關于居用者的識別信息并且排放氣流的視圖。圖3是示出圖2中的空調的立體圖。圖4是示出圖2中的空調的前視圖，而圖5是示出圖3中的第一攝像機、第二攝像機、氣流控制裝置、選擇單元以及顯示單元的視圖。
參照圖2,根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的空調100依據(jù)例如居用者的數(shù)量以及其位置或者距離等關于居用者的識別信息來適當?shù)乜刂茪饬鳌?br> 在夏季，空調100配置為向存在四個居用者的區(qū)域B供給強冷風，而向僅有一個居用者的區(qū)域A供給弱冷風。此外，空調100所在位置離室內區(qū)域B的距離比離室內區(qū)域A的距離遠，從而需要更強烈地向室內區(qū)域B供給冷風。相反，在冬季，由于居用者的身體溫度，室內區(qū)域B的溫度高于室內區(qū)域A的溫度，從而需要向室內區(qū)域A而不是室內區(qū)域B供給更多的暖風。此處，圖2所示的箭頭表示從空調排放的空氣流(氣流)。箭頭的厚度代表空氣流速和空氣流量。
參照圖3至圖5,空調100可以包括主體110;居用者識別裝置120,其設置于主體110處；氣流控制裝置130，其用于從居用者識別裝置120接收關于居用者的識別信息從而根據(jù)操作模式控制氣流；選擇單
元140，其用于選擇操作模式；以及顯示單元150，其用于顯示所選擇
的操作模式。
用于將室內空氣吸入其中的進風口 lll設置于主體110的下部前表面，而用于將空氣排放至室內區(qū)域的出風口 112設置于主體110的上部前表面。百葉窗113安裝于出風口 112，用于打開/關閉出風口 112并且豎直地調節(jié)氣流方向。引導件(未示出)獨立地設置于出風口 112的內側，用于水平地(沿左右方向)調節(jié)氣流方向。操縱面板115設置于主體110的中央前表面以便操縱空調100。
風扇馬達(未示出)設置于主體110的內側以調節(jié)從出風口 112排放的氣流的流量和流速。此外，設置有空氣調節(jié)循環(huán)裝置(未示出)，所述空氣調節(jié)循環(huán)裝置具有壓縮機、冷凝器、膨脹單元以及蒸發(fā)器。當然，根據(jù)空調的類型屬于分體式或是拒式，可將這樣的空氣調節(jié)循環(huán)裝置設置于不同位置。即，在分體式空調中，室內機安裝于室內，用于冷卻/輻射功能；而室外機安裝于室外，用于輻射/冷卻以及壓縮功能，且兩個獨立的單元通過制冷劑管道連接。但是，在根式空調中，冷卻、輻射以及壓縮功能是一體的。本實施方式描述了拒式空調。在這種情況下，空氣調節(jié)循環(huán)(未示出)完全設置于主體110的內部。
居用情況識別裝置120配置為收集關于居用情況的識別信息(例如居用者的存在、居用者的數(shù)量、居用者的位置和距離等)。這種居用情況識別裝置120可以實現(xiàn)為聲音識別傳感器、超聲波傳感器或者多個攝像機。此外，只要能夠收集關于居用情況的識別信息，可以使用任何其它的居用情況識別裝置120。
聲音識別傳感器將居用者的聲音轉換為電信號并且使用所轉換的電信號來判定居用者的存在、居用者的數(shù)量以及居用者的位置和距離。
同時，超聲波傳感器通過反射回傳感器的超聲波來判定居用者的存在、居用者的數(shù)量以及居用者的位置和距離。
在本實施方式中，使用多個攝像機作為居用情況識別單元120。
參照圖4和圖5，居用情況識別裝置120可以包括第一攝4象機121和第二攝像機123，第二攝像機123與第一攝像機121之間隔一定距離L。
第一攝像機121和第二攝像機123設置于主體110的前部以保證廣闊的視角。此外，第一攝像機121和第二攝像機123相對于主體110的中心線V對稱地設置從而保證廣闊的視角。此處，優(yōu)選地，為了獲得廣闊的視角，第一攝像機121和第二攝像機123的鏡頭可以實施為魚眼鏡頭，魚眼鏡頭能夠捕捉位于整個半球區(qū)域內的物體。而且，為了基于從第 一攝像機121和第二攝像機123獲取的兩個獨立的圖像信息而使用立體視覺更為容易地獲取3D圖像信息，將第一攝像機121和第二攝像機123沿水平線H上的直線定位。
立體視覺指的是將兩個2D (維)圖像重建成3D圖像的過程?？紤]到人在感知物體的深度時使用雙眼視差，這是一種產(chǎn)生三維模型的方法。即，立體視覺從右側和左側輸入的圖像預測作為兩圖像間相匹配的信息的變體，并且提取所要產(chǎn)生的模型的特性，從而提供帶有深度信息的用于所提取特性的預測變體信息，以便產(chǎn)生最終的三維模型。使用立體視覺的攝像機的一般幾何模型具有兩個攝像機面對一個物體的結構并且可以根據(jù)應用領域采用多種形式。通過這種方式，當使用立體視覺將2D圖像重建成3D圖像時，能夠精確地獲取居用者的位置和距離，這使得能夠獲取更加精確的關于居用者的識別信息。
為了使用立體視覺容易地獲取3D圖像信息，第一攝像機121和第二攝像機123沿水平線H上的直線定位。如此獲取的3D圖像信息可以用于獲取關于居用者的識別信息(例如居用者的存在、居用者的數(shù)量、居用者的位置和距離等)。
圖6至8是分別示出通過立體視覺從圖3中的第一攝像機和第二攝像機獲取3D圖像的原理的視圖。
參照圖6和圖7,第一攝像機121和第二攝像機123傾斜一定角度0來觀察物體P。此處，Pl代表第一攝像機121的CCD上捕捉的物體P，而P2代表第二攝〗象機123的CCD上捕捉的物體P。 XYZ表示絕對坐標系，而O表示絕對坐標系的原點。xyz表示第一攝像機121和第二攝像機123的相對坐標系，01表示第一攝像機121的中心，而02表示第二攝像機123的中心。
能夠獲取第一攝像機121的位置作為從絕對坐標系的原點0至第一攝像機121的中心Ol的位置矢量。能夠獲取第二攝像機123的位置作為從絕對坐標系的原點O至第二攝像機123的中心02的位置矢量。這樣，完成了用于判定第一攝像機121和第二攝像機123的各自位置的補償步驟。
參照圖7和圖8，能夠相對于相對坐標系的原點Ol獲取第一攝像機121的CCD上捕捉的物體Pl的圖像信息，并且能夠相對于相對坐標系的原點02獲取第二攝像機123的CCD上捕捉的物體P2的圖像信息。即，物體P1和物體P2由與CCD的像素數(shù)目相等的許多點顯示。能夠相對于相對坐標系的原點Ol和02獲取每個這樣的點的坐標，從而獲取物體Pl和物體P2各自的獨立的圖像信息。
通過使用諸如圖像處理(例如邊緣檢測或者頂點檢測)或者交叉相關、遺傳算法、模糊算法等方法將如此獲取的物體P1和物體P2的兩個獨立的圖像信息轉換為最終物體P的3D圖像信息。
通過如此獲取的3D圖像信息，能夠獲取關于例如居用者的存在、居用者的數(shù)量以及居用者的位置和距離等居用情況的識別信息。
參照圖5，氣流控制裝置130根據(jù)如此獲取的關于居用情況的識別信息來控制氣流，并且氣流控制裝置130可以包括操作單元131，其用于計算最佳PMV指標；以及驅動單元133，其用于根據(jù)最佳PMV指標調節(jié)設置在主體110中的風扇馬達(未示出)的轉數(shù)、百葉窗113的豎直角運動、引導件(未示出)的水平角運動以及壓縮機驅動單元。當需要時，驅動單元133可以使主體110自身水平轉動，從而向更大的區(qū)域供給冷風或暖風。
選擇單元140以標度盤按鈕的形式設置在操縱面板115上。選擇單元140也可以設置為話筒形式從而通過聲音進行操縱。此外，可以實施為多個按鈕的形式。居用者能夠通過順序轉動標度盤按鈕來選擇空調IOO的操作模式。即，能夠在普通模式、間接模式、單人模式和多人模式當中選擇操作模式。普通模式允許居用者任意地控制氣流流速(高、中、低)而不考慮 關于居用情況的識別信息，并且調節(jié)氣流的流量(高或低)。
間接模式是這樣一種模式如果居用者不想處于氣流的直接影響之 下，則根據(jù)關于居用情況的識別信息將氣流控制成被引導至不存在居用 者的位置。
單人模式是這樣一種模式如果僅有一個居用者，則通過接收關于 單個居用者的識別信息對氣流進行控制。
多人模式是這樣一種模式如果存在多個居用者，則通過接收關于 多個居用者的識別信息對氣流進行控制。
同時，可以由居用者將操作模式簡化為手動模式和自動模式。
手動模式配置為根據(jù)居用者的偏好單向地控制氣流，而不考慮居用 者的存在、居用者的數(shù)量或者居用者的位置和距離?；蛘?，手動模式能 夠根據(jù)居用者的偏好控制氣流，同時自動地接收所獲取的關于居用情況 的識別信息。當然，可以考慮各種其它的算法。
自動模式指的是這樣一種模式空調100本身根據(jù)如此獲取的關于 居用情況的識別信息計算最佳PMV指標，并且自動調節(jié)諸如氣流的空 氣流速、空氣流量、溫度、濕度和方向等因素。
同時，自動模式可以設定為使得空調100能夠才艮據(jù)識別信息單向地 控制氣流而不使用選擇單元140。
顯示單元150實施為位于操縱面板115上的液晶顯示屏。顯示單元 150通過虛擬形象(avatar)來顯示操作模式，使得居用者可以容易地 識別操作模式。為此，顯示單元150包括存儲器151，其用于存儲具 有各種形狀和運動的特性的虛擬形象數(shù)據(jù)以及關于居用情況的識別信 息；檢索單元153，其用于檢索對應于所選擇的操作模式的虛擬形象數(shù) 據(jù)；以及顯示驅動單元155,其用于將對應的虛擬形象數(shù)據(jù)顯示為圖像。
在下文中，將對根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于控制空調的氣流 的方法進行詳細描述。圖9和圖10均是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方 式的用于控制空調的氣流的方法的流程圖。參照圖2、 5、 9和10，才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于控制空調 的氣流的方法可以包括下列步驟選擇操作模式(SIO)、接收關于居用 情況的識別信息(S20)以及根據(jù)所獲取的識別信息控制氣流(S30)。
選擇操作模式的步驟(S10)是居用者通過按鈕或說話將空調100 的操作模式設定為手動模式或自動模式的步驟。
即，在手動模式中，僅能夠根據(jù)居用者的偏好控制氣流而不考慮居 用者的存在、居用者的數(shù)量或者居用者的位置和距離。也能夠根據(jù)居用 者的偏好控制氣流并同時自動接收所獲取的關于居用情況的識別信息。 當然，能夠考慮各種其它的算法。
相反，在自動模式中，空調IOO本身根據(jù)所獲取的關于居用情況的 識別信息計算最佳PMV指標，并且自動調節(jié)包括氣流的空氣流速、空 氣流量、溫度、濕度和方向在內的因素。
接收關于居用者的識別信息的步驟(S20)可以包括下列步驟從 所述一對攝像機121和123接收信號(S21);以及進行立體成像(S23 )， 以便從這樣的信號獲取關于居用情況的識別信息(即，居用者的存在、 居用者的數(shù)量以及位置和距離信息等)。
攝像機121和123以信號的形式將室內區(qū)域A中存在一個居用者而 室內區(qū)域B中存在四個居用者的情況傳送至氣流控制裝置130的操作單 元131。操作單元131使用立體視覺計算居用者的存在、居用者的數(shù)量 以及居用者的位置和距離。此外，操作單元131通過所計算出的居用者 的位置和距離計算最佳PMV指標。
進行立體成像的步驟(S23)包括補償所確定的攝像機121和123 的位置的步驟(S23a )以及基于從攝像機121和123獲取的兩個獨立的 圖像信息來獲取3D圖像信息的步驟(S23b)。這樣的程序與上述程序 相同，因此省略了對其的詳細解釋。
控制氣流的步驟(S30)包括計算最佳PMV指標(S31);以及才艮 據(jù)最佳PMV指標調節(jié)風扇馬達(未示出)的轉數(shù)、百葉窗113的角度、 引導件(未示出)的角度或者壓縮機驅動單元(未示出)(S33 )。由于居用者的身體溫度，室內區(qū)域B處的溫度相對高于室內區(qū)域A 處的溫度。因此，在夏季，應當向室內區(qū)域B而不是室內區(qū)域A供給 更多的冷風。此外，空調100所在位置離室內區(qū)域B的距離比離室內區(qū) 域A的距離遠，從而需要向室內區(qū)域B供給更多的冷風。
因此，驅動單元133將百葉窗113的角度控制為向上設定以便冷空 氣自頂部流向底部、將引導件(未示出)的角度控制為面向室內區(qū)域B 的方向并且增加風扇馬達(未示出)的轉數(shù)，從而向室內區(qū)域B供給更 多的冷風。相反，在冬季期間，由于居用者的身體溫度，室內區(qū)域B處 的溫度變得比室內區(qū)域A處的溫度高。因此，需要向室內區(qū)域A而不 是室內區(qū)域B供給更多的熱風。為此，將百葉窗113的角度調節(jié)為面向 下方以便熱空氣自底部流向頂部，將引導件(未示出)的角度調節(jié)為面 向室內區(qū)域A的方向，并且還增加風扇馬達(未示出)的轉數(shù)，從而向 室內區(qū)域A而不是室內區(qū)域B供給更多的熱風。
在下文中，將對根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的用于控制空調的氣 流的方法進行詳細描述。
圖11至14是分別示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的用于控制空 調的氣流的方法的流程圖。
參照圖11至14，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的用于控制空調的 氣流的方法包括選擇操作模式的步驟(S100);以及顯示所選擇的操 作模式的步驟(S600)。
選擇操作模式的步驟(S100)是居用者通過順序轉動標度盤按鈕或 者通過說話而在普通模式(S200 )、間接模式(S300 )、單人模式(S400 ) 和多人模式(S500)中選擇一種操作模式的步驟。
普通模式(S200)指的是允許居用者任意地控制氣流流速(高、中、 低)而不考慮關于居用情況的識別信息并且調節(jié)氣流的流量(高或低) 的模式。
間接模式(S300 )包括通過3D圖像識別居用者的存在的步驟 (S310 );以及將氣流控制成^L引導至除了所識別出的居用者所在地點 之外的位置的步驟(S330)。這種模式也叫做"逃避模式"。此外，單人模式(S400)包括通過3D圖像識別單個居用者的步 驟(S410);以及將氣流控制成被引導至所識別出的單人居用者所在位 置的步驟(S430)。
此外，多人模式(S500)包括通過3D圖像識別多個居用者的步 驟(S510):以及將氣流控制成被引導至所識別出的多個居用者所在位 置的步驟(S530)。
此處，間接模式(S300)、單人模式(S400)和多人模式(S500) 所共用的通過3D圖像識別單個居用者或者多個居用者的步驟(S310)、 (S410 )和(S510 )可以包括從所述一對攝像機對121和123接收信 號的步驟(參照圖5);以及進行立體成像以便從信號獲取諸如居用者的 存在、居用者的數(shù)量以及居用者的位置和距離等關于居用情況的識別信 息的步驟。由于已經(jīng)給出了對立體成像的描述，因此省略了對其詳細的 解釋。
此外，由間接模式(S300)、單人模式(S400)和多人模式(S500) 共同地執(zhí)行的控制氣流的步驟(S330)、 (S430)以及(S530)指的是才艮 據(jù)識別信息和居用者選擇的操作模式來控制風扇馬達(未示出)的轉數(shù)、 百葉窗113的角度、引導件(未示出)的角度或者壓縮機驅動單元(未 示出)的步驟。
將對包括通過3D圖像識別多個居用者的存在的步驟(S510)以及 控制氣流至多個所識別出的居用者所在位置的步驟(S530 )的多人模式 (S500)進行詳細描述。
參照圖2、圖5和圖14，將對通過3D圖像識別多個居用者的存在 的步驟(S510)進行詳細描述。
攝像機121和123以信號形式將室內區(qū)域A存在一個居用者而室內 區(qū)域B中存在四個居用者的情況傳送至氣流控制裝置130的操作單元 131。操作單元131使用立體視覺計算居用者的存在、居用者的數(shù)量以 及居用者的位置和距離。此外，操作單元131通過所計算出的居用者的 位置和距離來計算最佳PMV指標。
接下來，將對控制氣流至多個所識別出的居用者所在位置的步驟(S530)進行詳細描述。
由于居用者的身體溫度，室內區(qū)域B處的溫度相對高于室內區(qū)域A 處的溫度。因此，在夏季，應當向室內區(qū)域B而不是室內區(qū)域A供給 更多的冷風。此外，空調100所在位置離室內區(qū)域B的距離比離室內區(qū) 域A的距離遠，從而需要向室內區(qū)域B供給更多的冷空氣。
為此，驅動單元133配置為將百葉窗113的角度控制成向上設定以 便冷空氣自頂部流向底部且將引導件(未示出)的角度控制為面向室內 區(qū)域B的方向，并且增加風扇馬達(未示出)的轉數(shù)，從而向室內區(qū)域 B供給更多的冷風。相反，在冬季期間，由于居用者的身體溫度，室內 區(qū)域B處的溫度變得比室內區(qū)域A處的溫度高。因此，需要向室內區(qū) 域A而不是室內區(qū)域B供給更多的熱風。為此，將百葉窗113的角度 調節(jié)為面向下方以便熱空氣自底部流向頂部，將引導件(未示出)的角 度調節(jié)為面向室內區(qū)域A的方向并且增加風扇馬達(未示出)的轉數(shù)， 從而向室內區(qū)域A供給更多的熱風。
顯示所選擇的操作模式的步驟(S600)是顯示單元150通過使用與 操作模式相對應的各種特性的虛擬形象而向居用者顯示操作模式的步 驟。因此，居用者可以通過這些虛擬形象容易地識別當前的操作模式。
現(xiàn)將對根據(jù)本發(fā)明的再一個實施方式的用于控制空調的氣流的方 法進行描述。
圖15和圖16是分別示出根據(jù)本發(fā)明的再一個實施方式的用于控制 空調的氣流的方法的流程圖。
參照圖3、圖5、圖6、圖15和圖16，才艮據(jù)本發(fā)明的再一個實施方 式的用于控制空調的氣流的方法可以包括接收關于居用情況的識別信 息的步驟(S20')、存儲所獲取的識別信息的步驟(S25')以及基于所獲 取的識別信息追蹤居用者并且控制為居用者定制的氣流的步驟(S30')。
接收關于居用情況的識別信息的步驟(S20')可以包括從所述一 對攝像機121和123接收信號的步驟(S21')以及進行立體成像以便從 所述信號獲取諸如居用者的存在、居用者的數(shù)量以及居用者的位置和距 離等關于居用情況的識別信息的步驟(S23')。如果存在于室內區(qū)域A的居用者移至室內區(qū)域B，則來自攝像機121 和123的信號傳遞至氣流控制裝置130的操作單元131。操作單元131 使用立體視覺來追蹤居用者的位置和距離并且隨后計算最佳PMV指 標。
進行立體成像的步驟(S23')包括補償所確定的攝像機121和123 的位置的步驟(S23'a)以及基于從攝像機121和123獲取的兩個獨立的 圖像信息來獲取3D圖像信息的步驟(S23'b)。這樣的程序與上述程序 相同，因此省略了對其的詳細解釋。
在存儲所獲取的識別信息的步驟(S25')中，將通過接收關于居用 者的識別信息的步驟(S20')所獲取的識別信息存儲在存儲器151中。 此處，根據(jù)居用者的偏好所需要的關于氣流的流量或其強度的信息被預 先存儲在存儲器151中。
追蹤居用者并且控制為居用者定制的氣流的步驟(S30')可以包 括比較所獲取的關于居用者的識別信息與預先存儲的關于居用者的偏 好的信息從而計算出最佳PMV指標的步驟(S31');以及控制風扇馬達 (未示出)的轉數(shù)、百葉窗113的角度、引導件(未示出)的角度或者 壓縮機驅動單元(未示出)當中的一個以上從而根據(jù)最佳PMV指標追 蹤居用者并且控制為居用者定制的氣流的步驟(S33')。
圖17圖示了示出室內區(qū)域中的溫度分布的試驗數(shù)據(jù)，其中按照圖 15中的用于控制空調的氣流的方法將氣流供給到該室內區(qū)域中。圖18 是示出按照圖15中的用于控制空調的氣流的方法的溫度隨時間改變的 試驗圖表。而圖19是示出通過圖15中的用于控制空調的氣流的方法的 能耗量隨時間的試驗圖表。
參照圖17，可以觀察到追蹤居用情況的結果是，盡管存在居用者 的目標空間Z3處的溫度呈現(xiàn)為26X:——目標溫度，但是與目標空間 Z3相鄰的區(qū)域未被過度制冷并且未具有非均勻的溫度。
參照圖18，隨著時間推移，在根據(jù)本發(fā)明的空調中,目標溫度與 平均溫度之間的偏差沒有增大。但是，傳統(tǒng)空調表現(xiàn)出目標溫度與平均 溫度之間的偏差增大。特別地，在使用傳統(tǒng)空調的15分鐘內，溫度偏差顯著地增加。
此外，如圖19所示，隨著時間推移，當使用根據(jù)本發(fā)明的空調時， 與使用傳統(tǒng)空調相比，能耗量下降。特別地，在使用12或13分鐘的時 間點，根據(jù)本發(fā)明的空調與傳統(tǒng)空調的能耗量之間的差別變得顯著增 大。
因此，通過由追蹤居用者而僅對存在居用者的目標空間Z3執(zhí)行 為居用者定制的氣流控制，能夠僅對居用者所在的室內區(qū)域執(zhí)行溫度控 制。因此，與傳統(tǒng)的供暖和空氣調節(jié)成本所需的能耗量和能量相比，能 夠節(jié)約能耗量和能量。并且，執(zhí)行需要的供暖和空氣調節(jié)所需的時間也 可得以減少。
有利效果
如到目前為止所述的，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的空調能夠通 過根據(jù)關于居用情況的識別信息或者根據(jù)基于識別信息的接收的操作 模式來控制氣流而增加居用者對于空氣調節(jié)的滿意度。
與單向排放空氣而不考慮識別信息以及操作模式的傳統(tǒng)空調相 比，根據(jù)本發(fā)明的空調能夠通過識別信息或者通過接收識別信息之后的 操作模式適當?shù)乜刂瓢ㄅ欧趴諝獾目諝饬魉?、空氣流量、溫度、濕?和方向等在內的因素來提高能量效率。
而且，根據(jù)本發(fā)明的空調能夠以各種操作模式控制氣流，從而以 各種模式執(zhí)行供暖和空氣調節(jié)。
與傳統(tǒng)的供暖和空氣調節(jié)所需的能耗量和能量相比，根據(jù)本發(fā)明 的空調能夠通過追蹤居用者來控制為居用者定制的氣流，從而僅控制存 在居用者的室內區(qū)域的溫度，進而節(jié)約了能耗量和能量，并且減少了執(zhí) 行需要的供暖和空氣調節(jié)所需的時間。
根據(jù)本發(fā)明的空調以及用于控制所述空調的氣流的方法既能夠應 用于拒式空調也能夠應用于分體式空調。
權利要求
1.一種空調，其包括主體；居用情況識別裝置，其具有設置于所述主體的多個攝像機；以及氣流控制裝置，其用于從所述居用情況識別裝置接收諸如居用者的位置、距離等關于居用情況的識別信息作為信號并且通過立體成像來判定所述關于居用情況的識別信息用于氣流控制。
2. 如權利要求l所述的空調，其中，所述攝像機包括 第一攝像機；以及第二攝像機，所述第二攝像機與所述第一攝像機之間間隔一定距離。
3. 如權利要求2所述的空調，其中，所述第一攝像機和所述第二 攝像機設置在所述主體上的一水平直線上。
4. 如權利要求2所述的空調，其中，所述第一攝像機與所述第二 攝像機相對于所述主體的中心線對稱地設置。
5. 如權利要求l所述的空調，其中，所述氣流控制裝置包括 操作單元，其用于根據(jù)所獲取的識別信息計算最佳PMV指標；以及驅動單元，其用于基于所述最佳PMV指標來調節(jié)安裝于所述主體 的風扇馬達的轉數(shù)、百葉窗的角度、引導件的角度或者壓縮機驅動單元。
6. 如權利要求l所述的空調，其中，所述氣流控制裝置根據(jù)操作 模式控制氣流。
7. 如權利要求6所述的空調，其中，所述操作模式是從下列模式 中選擇的一種模式間接模式，其中，如果居用者不想處于氣流的直接影響之下，則根 據(jù)關于居用者的識別信息將氣流控制成被引導至不存在居用者的位置，普通模式，其中，允許居用者任意地控制氣流流速(高、中或低) 以及氣流流量(高或低)而不考慮關于居用者的識別信息，單人模式，其中，如果僅有一個居用者，則接收關于單個居用者的 識別信息從而控制氣流，以及多人模式，其中，如果存在多個居用者，則接收關于多個居用者的 識別信息從而控制氣流。
8. 如權利要求6或7所述的用于控制空調的氣流的方法，所述方法 包括下列步驟在所述普通模式、所述間接模式、所述單人模式和所述多人模式當 中選擇一種操作模式；以及 顯示所選擇的操作模式。
9. 如權利要求8所述的方法，其中，根據(jù)所述間接模式用于控制 空調的氣流的方法包括下列步驟通過3D圖像識別居用者；以及將氣流控制成被引導至除了所識別出的居用者所在地點之外的位置。
10. 如權利要求8所述的方法，其中，根據(jù)所述單人模式用于控制 空調的氣流的方法包括下列步驟通過3D圖像識別單個居用者；以及將氣流控制成被引導至所識別出的單個居用者所在的位置。
11. 如權利要求8所述的方法，其中，根據(jù)所述多人模式用于控制 空調的氣流的方法包括下列步驟通過3D圖像識別多個居用者；以及 將氣流控制成被引導至所識別出的多個居用者所在的位置。
12. 如權利要求l所述的空調，其中，所述氣流控制裝置配置為追 蹤居用者從而僅向存在居用者的區(qū)域供給氣流。
13. 如權利要求12所述的空調，其進一步包括存儲器，其用于根據(jù)居用者的偏好預先存儲關于氣流流量或其強度 的信息從而控制為所追蹤的居用者定制的氣流。
14. 如權利要求12或13所述的用于控制空調的氣流的方法，所述方法包括下列步驟獲取關于居用者的識別信息； 存儲所獲取的識別信息；以及根據(jù)所存儲的識別信息追蹤居用者的位置并且控制為居用者定制 的氣流。
15.如權利要求14所述的方法，其中，所述控制為居用者定制的氣 流的步驟包括比較所獲取的關于居用者的識別信息與預先存儲的關于居用者的 偏好的信息從而計算出最佳PMV指標；以及根據(jù)所述最佳PMV指標調節(jié)最佳PMV指標、風扇馬達的轉數(shù)、 百葉窗的角度、引導件的角度和壓縮機驅動單元中的至少一個或多個。
全文摘要
本發(fā)明公開一種空調以及用于控制其氣流的方法。根據(jù)本發(fā)明的空調包括主體；居用者識別裝置，其具有設置于主體的多個攝像機；以及氣流控制裝置，其用于從居用者識別裝置接收諸如居用者的位置、距離等關于居用者的識別信息作為信號并且通過立體成像判定關于居用者的識別信息用于氣流控制。因此，能夠提高居用者對于供暖和空氣調節(jié)的滿意度、提高能量效率并且能夠以各種模式執(zhí)行供暖和空氣調節(jié)。而且，與傳統(tǒng)的供暖的空氣調節(jié)相比，通過追蹤居用者來控制為居用者定制的氣流能夠節(jié)約能耗量和能量。并且，能夠減少執(zhí)行需要的加熱和空氣調節(jié)所需的時間。
文檔編號F24F11/02GK101553697SQ200780044388
公開日2009年10月7日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權日2006年11月28日
發(fā)明者張圭燮, 樸來賢, 樸炳日 申請人:Lg電子株式會社