CN104713199B - 一种基于人体温度与图像的智能空调系统及其工作方法 - Google Patents

一种基于人体温度与图像的智能空调系统及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于人体温度与图像的智能空调系统及其工作方法，智能空调控制系统包括：人体温度、图像检测模块，单片机处理模块及空调控制模块三个部分；其中检测模块通过红外摄像头等设备检测人睡觉时的体温及睡觉的图片，将其送至单片机处理模块，该模块对这些采集到的数据进行分析，判断是否需要对空调温度进行调整，如果需要将调整信号送入空调控制模块对空调的温度进行控制。与现有技术相比，本发明的智能空调系统，方便实用，更加节能且有助于提高人的睡眠质量。

Description

一种基于人体温度与图像的智能空调系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及空调领域，尤其涉及一种基于人体温度与图像的智能空调系统及其工作方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提升，空调几乎成了家用电器的必备产品之一，与此同时，人们对空调控制的智能性也提出了越来越高的要求。传统空调局限于现场控制，由于遥控距离、角度等因素已不能完全满足现代生活的需要。而新型的智能空调控制系统如2013年11月6日公布的专利号为CN103383134A，专利名称为一种智能空调系统及空调控制方法，它通过语言信息智能的控制空调系统，以及2012年12月12日公布的专利号为CN202598777U，专利名称为一种智能空调系统的实用新型专利，包括模拟遥控器、通讯电控板、单片机和受控空调，此类智能空调虽然解决了部分传统空调的局限性但还需要人为的参与，不够方便。还有一类新型的智能空调控制系统如2014年6月25日公布的专利号为CN103884083A，专利名称为一种节能环保智能空调系统及其工作方式的发明专利，根据室内外温度自动调节温度至用户的最佳健康温度，此类智能空调不需要人为的参与，但由于其最佳健康温度是针对人体最适宜的环境温度，忽略了人在睡眠时有可能会因为翻身等踢开了被子而使人体需要的环境温度偏离此时统计出的最佳健康温度，而且由于人在睡眠时的动作等具有随机性，难以统计其规律，所以基于这种最佳健康温度的自动调节方法准确率不高，适应性不强。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供基于人体温度与图像的智能空调系统及其工作方法，它可以根据人体睡觉时的体温与图片自动调节空调温度至用户的最佳健康温度，方便使用，适应性强。
为了解决以上的技术问题，本发明提供的智能空调系统，
一种智能空调系统，包括用于获取人体温度和图像的检测模块，单片机处理模块和空调控制模块；所述检测模块将检测到的人体温度及睡觉的图片送至所述单片机处理模块，所述单片机处理模块对数据进行处理，比较采集的数据与预先设定的标准数值范围，根据比较结果发出空调控制信号并传输到所述空调控制模块，控制空调工作状态。
进一步地，所述检测模块对人体温度、图像的检测是同步进行的，且具体的检测时间与检测到的数据通过USB口传输到单片机处理模块。
进一步地，所述单片机处理模块包括定时器，数据存储单元和数据处理单元；定时器协助单片机定时接收检测模块传送的人体温度与图像数据；数据存储单元存储接收到的人体温度与图片；数据处理单元对接收到的数据进行分析判断是否需要调整空调温度。
进一步地，所述检测模块通过红外摄像头检测人睡觉时的体温及睡觉的图片。
一种智能空调系统工作方法，括以下步骤：
步骤一，根据生物学统计出的知识初始化人不同时间段睡觉时的标准体温范围，并为人睡觉时裸露在空气中的比例设置一个上下限；
步骤二，每隔一定时间接收温度、图像检测模块检测到的数据并将其存储在数据存储单元，并存储相应的接收时间；
步骤三，根据接收到的图片判断人是否进入了睡眠状态；
步骤四，若进入了睡眠状态，则由睡觉时人体的温度与图片共同判断是否需要调整空调温度；
具体调整空调温度方法如下：
由检测到的人睡觉时的图片判断人体裸露在空气中的比例，若其大于该季节正常比例的上限，判断此时的人体温度是否超出了此时的标准体温范围，若大于此时的体温范围上限，则低空调的温度；若小于此时的体温范围下限，则升高空调的温度；
若人体裸露在空气中的比例小于该季节正常比例的下限，判断此时的人体温度是否超出了此时的标准体温范围，若大于此时的体温范围上限，则降低空调的温度；若小于此时的体温范围下限，则升高空调的温度。
进一步地，初始化的标准温度是一个与时间有关的范围，不同时间设定不同温度范围，人睡觉时裸露在空气中的比例上下限是一个与季节有关的值，不同季节设定不同数值。
本发明通过设置获取人体温度和图像的检测模块，单片机处理模块和空调控制模块，通过比较采集的数据与预先设定的标准数值范围，根据比较结果发出空调控制信号并传输到所述空调控制模块，控制空调工作状态，能够自动调节温度至用户的最佳健康温度，无须用户手动调节，有助于提高人体的睡眠质量并且能有效避免传统空调因维持用户设定的非最佳健康温度而产生的不必要的功耗浪费，提高经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例中智能空调系统的结构框图；
图2为本发明实施例中智能空调工作方法的流程图。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。
请参见图1，本发明实施例中智能空调控制系统的结构框图；图2本发明实施例中智能空调工作方法的流程图。
本发明实施例提供的智能空调控制系统，包括红外摄像头检测器，智能单片机和受控空调，红外摄像头检测器与智能单片机之间互通信号，智能单片机控制受控空调。
红外摄像头有两种功能：(1)采集人体睡觉时的温度，并将其发送至智能单片机；(2)采集人体睡觉时的图片，并将其发送至智能单片机。
智能单片机包括定时器，数据存储单元，数据处理单元。它通过USB接口与红外摄像头检测模块相连，定时器设定每隔5分钟单片机接收一次红外摄像头检测到的数据，并将其存储在数据存储单元。数据处理单元对这些数据进行处理，判断是否需要调整空调温度，将调整信号传送到受控空调S3。
本发明实施例智能空调系统的工作方式如下描述：
首先，根据生物学统计出的知识在智能单片机S2的数据处理单元初始化人不同时间段睡觉时的标准体温范围(T下-T上)并为不同季节人睡觉时裸露在空气中的比例设置一个上下限(L下-L上)。
每隔5分钟接收温度、图像检测模块检测到的数据并将其存储在数据存储单元，并存储相应的接收时间。
根据接收到的图片检测人是否进入睡眠状态，通过封装在检测模块的SDK直接调用检测。
当人进入睡眠状态时，由人体睡觉时的体温与图片共同判断是否需要调整空调温度。具体方法如下：
调用封装在检测模块的SDK判断检测到的人睡觉时的图片中人体裸露在空气中的比例P，若P大于该季节正常比例的上限L上，判断此时的人体温度T是否超出了此时的标准体温范围，若T大于此时的体温范围上限T上，则人很可能是因为温度太热导致踢开了被子，应降低空调的温度。若T小于此时的体温范围下限T下，则人很有可能会着凉感冒，应升高空调的温度。
若人体裸露在空气中的比例P小于该季节正常比例的下限L下，判断此时的人体温度T是否超出了此时的标准体温范围，若T大于此时的体温范围上限T上，则人很可能会感觉闷热，应降低空调的温度。若T小于此时的体温范围下限T下，则人很有可能是感觉到冷所以捂紧了被子，应升高空调的温度
与现有技术相比，本发明实施例提供的智能空调系统，综合考虑了人睡觉时的体温与图片两个因素，能够自动调节温度至用户的最佳健康温度，无需用户手动调节，并且能有效避免传统空调因维持用户设定的非最佳健康温度而产生的不必要的功耗浪费，提高经济效益。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种智能空调系统工作方法，其特征在于，智能空调系统，包括用于获取人体温度和图像的检测模块，单片机处理模块和空调控制模块；所述检测模块将检测到的人体温度及睡觉的图片送至所述单片机处理模块，所述单片机处理模块对数据进行处理，比较采集的数据与预先设定的标准数值范围，根据比较结果发出空调控制信号并传输到所述空调控制模块，控制空调工作状态；
所述单片机处理模块包括定时器，数据存储单元和数据处理单元；定时器协助单片机定时接收检测模块传送的人体温度与图像数据；数据存储单元存储接收到的人体温度与图片；数据处理单元对接收到的数据进行分析判断是否需要调整空调温度；
工作方法包括以下步骤：
步骤一，根据生物学统计出的知识初始化人不同时间段睡觉时的标准体温范围，并为人睡觉时裸露在空气中的比例设置一个上下限；
步骤二，每隔一定时间接收温度、图像检测模块检测到的数据并将其存储在数据存储单元，并存储相应的接收时间；
步骤三，根据接收到的图片判断人是否进入了睡眠状态；
步骤四，若进入了睡眠状态，则由睡觉时人体的温度与图片共同判断是否需要调整空调温度；
具体调整空调温度方法如下：
由检测到的人睡觉时的图片判断人体裸露在空气中的比例，若其大于该季节正常比例的上限，判断此时的人体温度是否超出了此时的标准体温范围，若大于此时的体温范围上限，则降低空调的温度；若小于此时的体温范围下限，则 升高空调的温度；
若人体裸露在空气中的比例小于该季节正常比例的下限，判断此时的人体温度是否超出了此时的标准体温范围，若大于此时的体温范围上限，则降低空调的温度；若小于此时的体温范围下限，则升高空调的温度。
2.根据权利要求1所述的智能空调系统工作方法，其特征在于，初始化的标准温度是一个与时间有关的范围，不同时间设定不同温度范围，人睡觉时裸露在空气中的比例上下限是一个与季节有关的值，不同季节设定不同数值。
3.根据权利要求1所述的智能空调系统工作方法，其特征在于，所述检测模块对人体温度、图像的检测是同步进行的，且具体的检测时间与检测到的数据通过USB口传输到单片机处理模块。
4.根据权利要求1所述的智能空调系统工作方法，其特征在于，所述检测模块通过红外摄像头检测人睡觉时的体温及睡觉的图片。
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