基於紅外探測的智能空調控制裝置及控制方法與流程

2023-05-04 01:07:26 2

本發明屬於一種電子控制方法及裝置，具體涉及一種基於紅外探測的智能空調控制裝置及控制方法。

背景技術：

一種基於紅外探測的智能空調是微處理器接收紅外探測模塊所採集的數據，根據熱圖像自動控制空調開啟或關閉、調節使用者所處位置的溫度。現有的空調:它們大多需要使用者手動控制空調開關、手動調節空調溫度。現有空調調節的多半都是溫度傳感器附近的溫度，使用者所處位置可能不能在一開始選擇溫度後達到預期效果而導致使用者需要進行二次調節。使用者入睡後，無法及時調節空調溫度，可能引發使用者不適。因此，設計一種基於紅外探測的智能空調控制裝置及控制方法能給使用者帶來很大的方便，具有重要的意義。

技術實現要素：

本發明的一個目的是解決至少上述問題，並提供至少後面將說明的優點。

本發明旨在克服傳統空調在使用者入睡後無法及時調節溫度以及使用者所處位置溫度與示數不符的不足，提供一種基於紅外探測的智能空調控制裝置及控制方法。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種基於紅外探測的智能空調控制裝置，包括：

微處理器，其將遙控器與空調通訊連接，所述遙控器用於控制所述空調的運行，所述微處理器中設置有溫度預判模塊；

紅外探測模塊，其安裝在室內並與微處理器連接，所述紅外探測模塊用於獲取室內物體的紅外熱圖像；

溫度傳感器，其設置在室內並與所述微處理器連接；以及

模式選擇模塊，其與所述微處理器連接，所述模式選擇模塊上設置有若干可選的工作檔位；

其中，第一工作檔位對應於第一工作模式，第二工作檔位對應於第二工作模式，第三工作檔位對應於第一工作模式或第二工作模式，所述空調運行在第一工作模式或第二工作模式上。

優選的，所述遙控器上設置有控制所述空調運行在第一工作模式或第二工作模式的工作模式選擇單元；所述模式選擇模塊直接與所述空調連接，當所述模式選擇模塊處於第一工作檔位或第二工作檔位時，所述工作模式選擇單元處於失效狀態；當模式選擇模塊處於第三工作檔位時，所述工作模式選擇單元處於激活狀態。

優選的，所述空調連接所述溫度傳感器，所述第一工作模式：根據所述溫度傳感器反饋的探測溫度，用所述遙控器手動調節所述溫度傳感器附近的溫度。

優選的，所述空調連接所述紅外探測模塊，所述第二工作模式：所述紅外探測模塊將所採集的物體熱圖像數據反饋到所述微處理器，所述微處理器根據物體熱圖像中熱源頭與其周邊溫度的差值，自動識別室內是否有人，從而自動啟停所述空調，並根據人所處的位置調節室內溫度。

優選的，所述自動識別室內是否有人的方法為：所述紅外探測模塊採集室內物體的紅外熱圖像並將該熱圖像傳入所述微處理器，所述微處理器將所述紅外熱圖像中熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像進行比對，如果所述熱源頭區域的面積佔整個熱圖像區域面積的比例大於或等於設定的值k，並且熱圖像傳輸時間超過10秒以上，則確定有室內有人。

優選的，所述根據人所處的位置調節室內溫度的方法為：根據熱圖像確定人處於室內的位置，確定人所處位置後，所述微處理器多次將人對應的熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像進行比對，如果人對應的熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像的溫度差逐漸減小，則自動將空調的溫度調高或調低，否則反方向調節空調的溫度。

優選的，還包括有室外測溫裝置和記錄儀，所述室外測溫裝置用於測量室外溫度，所述室外測溫裝置和記錄儀分別與微處理器連接，所述記錄儀分別記錄室內溫度、熱源頭溫度、室內環境溫度隨時間的變化過程曲線，所述溫度預判模塊根據所述記錄儀生產的曲線圖分析出室內環境溫度、熱源頭溫度的變化趨勢，所述微處理器根據該變化趨勢施加給所述空調一個提前控制量。

一種基於紅外探測的智能空調控制裝置的控制方法，包括以下步驟：

步驟一、選擇模式選擇模塊的工作檔位和空調的工作模式；

步驟二、若選擇第一工作模式，用遙控器選擇夏季或冬季後模式，使用者通過遙控器手動開啟或關閉空調，然後根據所述溫度傳感器反饋的探測溫度手動控制室內溫度；

步驟三、若選擇第二工作模式，微處理器通過溫度傳感器所採集的數據自動判斷是夏季或冬季，所述紅外探測模塊採集室內物體的紅外熱圖像並將該熱圖像傳入所述微處理器，所述微處理器將所述紅外熱圖像中熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像進行比對，所述微處理器根據物體熱圖像中熱源頭與其周邊溫度的差值，自動識別室內是否有人，以自動啟停所述空調，並根據熱圖像確定人處於室內的位置，並根據人所處的位置調節室內溫度。

優選的，所述步驟三中，如果所述熱源頭區域的面積佔整個熱圖像區域面積的比例大於或等於設定的值k，並且熱圖像傳輸時間超過10秒以上，則確定有室內有人，確定使用者位置後，根據熱圖像比較熱源頭與其周邊溫度的溫度差，如果該溫度差大於或等於設定的值d就開啟空調，否則控制空調處於待機模式。

優選的，所述步驟三中，每隔一段時間比較所述熱源頭與其周圍環境的溫度差，根據該溫度差值，調高或調低空調的出風溫度，以減小所述熱源頭與其周圍環境的溫度差。

本發明至少包括以下有益效果：

本發明能夠在使用者入睡後及時自動調節室溫，還能夠有效準確的調節使用者所處位置的溫度，能夠自動判斷季節，使用方便。

本發明的其它優點、目標和特徵將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本發明的控制裝置方框原理圖；

圖2為本發明的紅外探測模塊採集的熱圖像示意圖；

圖3為本發明的控制方法的流程圖；

圖中：a為整幅熱圖像區域，b為a中熱源頭區域。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

應當理解，本文所使用的諸如「具有」、「包含」以及「包括」術語並不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

實施例一

一種基於紅外探測的智能空調控制裝置，如圖1所示，包括：紅外探測模塊100、遙控器200、模式選擇模塊300、溫度傳感器500以及微處理器700。

微處理器700將遙控器200與空調400通訊連接，以實現所述遙控器200控制所述空調400的運行，所述微處理器中設置有溫度預判模塊，微處理器700連接有一電源模塊600，為微處理器700供電。紅外探測模塊100安裝在室內並與微處理器700連接，所述紅外探測模塊100用於獲取室內物體的紅外熱圖像數據，並將該數據傳送至微處理器700中最終生成室內的紅外熱圖像；

溫度傳感器500設置在室內，用於採集室內溫度傳感器500附近的溫度，並將該溫度數據傳送至所述微處理器700中，模式選擇模塊300與所述微處理器700連接，所述模式選擇模塊300上設置有三個可選的工作檔位，其中，第一工作檔位對應於空調工作在第一工作模式下，第二工作檔位對應於空調工作在第二工作模式下，第三工作檔位對應於空調工作在第一工作模式或第二工作模式下。

所述遙控器200上設置有控制所述空調400運行在第一工作模式或第二工作模式的工作模式選擇單元，所述模式選擇模塊300直接與所述空調400連接，當所述模式選擇模塊300處於第一工作檔位或第二工作檔位時，所述工作模式選擇單元處於失效狀態，也就是說，如果模式選擇模塊300處於第一工作檔位，則空調工作在第一工作模式下；如果模式選擇模塊300處於第二工作檔位，則空調工作在第二工作模式下；當模式選擇模塊300處於第三工作檔位時，所述工作模式選擇單元處於激活狀態，通過工作模式選擇單元可以選擇空調處於第一工作模式下或處於第二工作模式下。

所述空調400連接所述溫度傳感器500，所述第一工作模式為：根據所述溫度傳感器500反饋的探測溫度，用所述遙控器200手動調節所述溫度傳感器500附近的溫度，類似傳統空調工作模式，手動調節所述空調的出風溫度。

所述空調400連接所述紅外探測模塊100，所述第二工作模式為：所述紅外探測模塊100將所採集的物體熱圖像數據反饋到所述微處理器700，生成室內的熱圖像，並從該熱圖像中分析出熱源頭，所述微處理器700根據物體熱圖像中熱源頭與其周邊溫度的差值，自動識別室內是否有人，從而自動啟停所述空調400，並根據人所處的位置自動調節室內的溫度，特別是當使用者入睡後，微處理器700能根據人體溫度及時自動調節室溫，還能夠有效準確的調節使用者所處位置的溫度，能夠自動判斷季節，減少了用戶手動操作的頻率，能讓人體感到更舒適，也在一定程度上避免了溫度不宜而導致的身體不適，使用方便，降低能耗。

上述技術方案中，如圖2所示，所述自動識別室內是否有人的方法為：所述紅外探測模塊100採集室內物體的紅外熱圖像並將該熱圖像傳入所述微處理器700，所述微處理器700將所述紅外熱圖像中熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像進行比對，如果熱源頭區域b佔整個熱圖像區域a的比例大於或等於設定的值k，並且熱圖像傳輸時間超過10秒以上，則確定有室內有人，微處理器700根據人所處的位置以及人與周圍環境的溫差來控制空調的運行，並調節室內溫度。

具體的，所述根據人所處的位置調節室內溫度的方法為：根據熱源頭在熱圖像中所處的位置來確定人處於室內的位置，確定人所處位置後，所述微處理器700多次將人對應的熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像進行比對，如果人對應的熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像的溫度差逐漸減小，則自動將空調400的溫度調高或調低，否則反方向調節空調400的溫度。

所述微處理器700中設置有溫度預判模塊，根據室內溫度和人體與周圍環境溫差的變化來判斷室內溫度、人體溫度的變化趨勢，從而提前調整空調的出風溫度，以增加空調的溫度調節精度，減少溫度過調整、欠調整而引起的溫度振蕩，影響人體舒適性。

實施例二

在實施例一的基礎上，本發明的智能空調控制裝置還包括有室外測溫裝置和記錄儀，所述室外測溫裝置用於測量室外溫度，所述室外測溫裝置和記錄儀分別與微處理器連接，將室內溫度、室外溫度以及室內熱源頭的溫度數據傳送至記錄儀中，所述記錄儀分別記錄室內溫度、熱源頭溫度、室內環境溫度隨時間的變化過程曲線，所述溫度預判模塊根據所述記錄儀生產的曲線圖分析出室內環境溫度、熱源頭溫度的變化趨勢，所述微處理器根據熱源頭溫度與室內環境溫度的差異值及其隨時間的變化趨勢，以及考慮室內、室外的溫差及其隨時間的變化趨勢來施加給所述空調一個提前控制量，以控制將室內溫度控制在一個舒適的溫度範圍內，避免造成室內溫度的過調節、欠調節，使得室內溫度振蕩，影響使用者的舒適性。

實施例三

一種基於紅外探測的智能空調控制裝置的控制方法，結合圖1-3，包括以下步驟：

步驟一、選擇模式選擇模塊300的工作檔位和空調400的工作模式，具體的，如果模式選擇模塊300處於第一工作檔位，則空調工作在第一工作模式下；如果模式選擇模塊300處於第二工作檔位，則空調工作在第二工作模式下；當模式選擇模塊300處於第三工作檔位時，所述工作模式選擇單元處於激活狀態，通過工作模式選擇單元可以選擇空調處於第一工作模式下或處於第二工作模式下；通常將模式選擇模塊300置於第三工作檔位，根據情況來選擇空調的工作模式；

步驟二、若選擇第一工作模式，用遙控器200選擇夏季或冬季模式後，使用者通過遙控器200手動開啟或關閉空調400，然後根據所述溫度傳感器500反饋的探測溫度手動控制室內溫度；

步驟三、若選擇第二工作模式，微處理器700通過溫度傳感器500所採集的數據自動判斷是夏季或冬季模式，所述紅外探測模塊100將所採集的物體熱圖像數據反饋到所述微處理器700，生成室內的熱圖像，並從該熱圖像中分析出熱源頭，所述微處理器700將所述紅外熱圖像中熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像進行比對，如果熱源頭區域b佔整個熱圖像區域a的比例大於或等於設定的值k，並且熱圖像傳輸時間超過10秒以上，則確定有室內有人，根據熱源頭在熱圖像中所處的位置來確定人處於室內的位置，位置確定後，所述微處理器700根據物體熱圖像中熱源頭與其周邊溫度的差值，如果熱源頭區域b與周圍熱圖像區域a的溫度差大於或等於設定的值d就開啟空調，否則控制空調400處於待機模式。特別是在使用者入睡後，微處理器700能根據人體實時溫度及時自動調節室溫，還能夠有效準確的調節使用者所處位置的溫度，能夠自動判斷季節，使用方便。

同時，步驟三中，根據人所處的位置和人與環境的溫度差自動調節室內的溫度。具體的，所述微處理器700多次將人對應的熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像進行比對，也就是每隔一段時間就將比較熱源頭區域b與周圍環境熱圖像區域a的溫度差，如果人對應的熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像的溫度差逐漸減小，則自動將空調400的溫度調高或調低，否則反方向調節空調400的溫度，以減小所述熱源頭與其周圍環境的溫度差。

例如在夏天，微處理器700將熱源頭與周邊物體圖像進行比對時，如果熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像的溫度差逐漸減小，那麼表明熱源溫度在降低，則空調自動將溫度調高；如果熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像的溫度差逐漸增大，那麼表明熱源溫度在升高，則空調自動將溫度降低。例如在冬天，微處理器700將熱源頭與周邊物體圖像進行比對時，如果熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像的溫度差逐漸減小，那麼表明熱源溫度在升高，則空調自動將溫度降低；如果熱源頭圖像與其周邊物體熱圖像的溫度差逐漸增大，那麼表明熱源溫度在降低，則空調自動將溫度升高。

進一步的，溫度預判模塊根據室內溫度和人體與周圍環境溫差的變化來判斷室內溫度、人體溫度的變化趨勢，從而提前調整空調的出風溫度，以增加空調的溫度調節精度，減少溫度過調整、欠調整而引起的溫度振蕩，影響人體舒適性。

綜上所述，本發明能夠在使用者入睡後及時自動調節室溫，還能夠有效準確的調節使用者所處位置的溫度，能夠自動判斷季節，減少了用戶手動操作的頻率，能讓人體感到更舒適，也在一定程度上避免了溫度不宜而導致的身體不適，使用方便。

儘管本發明的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明並不限於特定的細節和這裡示出與描述的圖例。