CN105276772A - 空调控制方法及智能空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调控制方法，包括：获取检测区域的红外温度场数据；根据所述红外温度场数据，采用模糊控制算法确定检测区域中的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令；将所述控制指令发送给空调室内机；根据所述控制指令调节所述空调室内机的运行模式。本发明还相应公开了一种智能空调。应用本发明技术方案，能够智能化地对空调室内机进行控制。

Description

空调控制方法及智能空调
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种空调控制方法及智能空调。
背景技术
空调是日常生活中的常见电器，主要用于调节室内的温度，为用户提供舒适的环境。
传统技术中，用户是通过遥控器手动对空调的运行模式进行控制，包括开启或关闭空调，调节温度、风速、风向等。当室内人员数目或位置时刻发生变化，用户也会感觉到舒适度发生变化，需要频繁手动控制空调，即不够智能化。而当人员离开室内，时常也会忘记关闭空调，造成能源浪费。
发明内容
基于此，有必要提供一种空调控制方法及智能空调，能够智能化地对空调室内机进行控制。
一种空调控制方法，包括：
获取检测区域的红外温度场数据；
根据所述红外温度场数据，采用模糊控制算法确定检测区域中的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令；
将所述控制指令发送给空调室内机；
根据所述控制指令调节所述空调室内机的运行模式。
在一个实施例中，所述获取检测区域的红外温度场数据，包括：
设置红外传感器阵列，利用所述红外传感器阵列获取预设视场范围内的红外温度场数据。
在一个实施例中，所述方法包括：
设置至少一片MLX90620，以采集60°×15°或40°×10°视场范围内至少60像素的红外温度场数据。
在一个实施例中，所述方法还包括：
在每片所述MLX90620前设置一菲涅尔透镜，以增大视场范围。
在一个实施例中，所述将所述控制指令发送给空调室内机的步骤，包括：
以蓝牙、红外或者串口通信方法，将所述控制指令发送给空调室内机。
一种智能空调，包括：
红外传感器阵列，获取检测区域的红外温度场数据；
与所述红外传感器阵列相连接的处理器，根据所述红外温度场数据，采用模糊控制算法确定检测区域中的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令；
与所述处理器连接的指令传输装置，将所述控制指令发送给空调室内机；以及
所述空调室内机，根据所述控制指令调节所述空调室内机的运行模式。
在一个实施例中，所述红外传感器阵列包括至少一片MLX90620。
在一个实施例中，所述红外传感器阵列还包括设置在每一所述MLX90620前方的菲涅尔透镜。
在一个实施例中，所述处理器为STM32F103c8t6单片机。
在一个实施例中，所述指令传输装置为蓝牙模块、红外模块或串口电路中的任意一种。
上述空调控制方法和智能空调，获取检测区域的红外温度场数据，根据所述红外温度场数据，采用模糊控制算法确定检测区域中的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令，将控制指令发送给空调室内机，以供空调室内机调节运行模式，相比于传统技术，无需频繁地进行手动控制，能够智能化地对空调室内机进行控制。
附图说明
图1为一个实施例中的空调控制方法的流程示意图；
图2为一个实施例中的智能空调的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，在一个实施例中提供了一种空调控制方法，包括：
步骤101，获取检测区域的红外温度场数据。
具体的，检测区域可以覆盖空调室内机所在的部分或全部房间。通过设置红外传感器阵列，利用红外传感器阵列获取预设视场范围内的红外温度场数据。红外传感器阵列可以但不限于设置在空调室内机的外表面，以获取空调室内机风门前方一定视场(FOV)范围内的红外温度场数据。红外温度场数据是由红外传感器阵列的传感器采集的红外信号转换为电信号计算得到的温度数据，它是时间、空间坐标的函数。
可选的，MLX90620是一款16×4红外阵列热电堆传感器，适合测量热辐射并非接触式测量物体表面温度。MLX90620测温范围为-20℃至300℃，能立即捕获64个像素的热图像，大大简化2D热成像系统，在0℃至50℃范围，测温精度达到±1.5℃。MLX90620有两种视场可以选择，即60°x15°和40°x10°。由此，在一个实施例中，步骤101可以是设置至少一片MLX90620，以采集60°×15°或40°×10°视场范围内至少60像素的红外温度场数据。MLX90620可以单独使用或是结合使用以组成更高像素的热红外阵列。
进一步的，由于MLX90620的视场有限，最大视场为60°x15°，可以在每片MLX90620前设置一菲涅尔透镜，利用菲涅尔透镜的汇聚作用以增大视场范围，最大视场可认为接近90°视场。
步骤102，根据红外温度场数据，采用模糊控制算法确定检测区域中的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令。
具体的，获取到红外温度场数据后，并发送给处理器进行分析。其中所述的处理器可以但不限于单片机、CPLD、FPGA或其他专用计算芯片。例如本例中涉及到图片(2D热图像)处理，最好选用图片处理能力强劲的高速单片，如STM公司的ARM7，型号为STM32F103c8t6。
处理器采用模糊控制算法，确定检测区域内的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令。模糊控制器的结构包括模糊化接口、规则库、模糊推理运算器和清晰化接口。模糊控制算法的基本原理，是将测量得到的被控对象的状态经过模糊化接口转换为人类自然语言描述的模糊量，而后根据人类的语言控制规则，经过模糊推理得到输出控制量的模糊取值，最后控制量的模糊取值再经过清晰化接口转换为执行机构能够接收的精确量。模糊控制算法包括基本的模糊控制算法以及改进型的模糊控制算法。所谓改进型的模糊控制算法，例如与PID控制算法相结合，由模糊控制算法控制PID算法的系数，再由PID算法确定执行机构能够接收的精确量，改进型模糊控制算法还可以是自校正模糊控制算法等。
步骤103，将控制指令发送给空调室内机。
具体的，处理器得到空调室内机的控制指令后，通过特定的指令传输装置将控制指令发送给空调室内机。指令传输装置可以是无线发送控制指令，如通过红外、蓝牙技术，在空调室内机上配置有对应的红外或蓝牙接收装置。指令传输装置也可以是有线发送的方式，例如处理器可以通过串口通信的方式，将控制指令发送给空调室内机，其中涉及的串口电路例如为RS485电路。
步骤104，根据所述控制指令调节所述空调室内机的运行模式。
具体的，空调室内机接收到处理器发送的控制指令，调节自身的运行模式，例如改变温度、风速、风向中的至少一个。所达到的控制效果包括：根据室内人数的多少调节到合适的温度；检测到没人时，在一定时间后自动关闭空调；检测到人多时，加大风量，而在人少时降低风量。
此外，如同传统技术，空调还包括配套的空调室外机。空调室内机、室外机所包含的器件、连接关系可以参照现有技术。空调也可以接收遥控器手动发送的指令调节运行模式，在此不再详细赘述。
参见图2，提供了一种智能空调，包括：
红外传感器阵列201，获取检测区域的红外温度场数据。
与红外传感器阵列201相连接的处理器202，根据红外温度场数据，采用模糊控制算法确定检测区域中的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令。
与处理器202连接的指令传输装置203，将控制指令发送给空调室内机；以及
空调室内机204，根据控制指令调节空调室内机的运行模式。
可选的，红外传感器阵列201包括至少一片MLX90620，以及在每一MLX90620前方的菲涅尔透镜。MLX90620是一款16×4红外阵列热电堆传感器，适合测量热辐射并非接触式测量物体表面温度。MLX90620测温范围为-20℃至300℃，能立即捕获64个像素的热图像，大大简化2D热成像系统，在0℃至50℃范围，测温精度达到±1.5℃。MLX90620有两种视场可以选择，即60°x15°和40°x10°。MLX90620可以单独使用或是结合使用以组成更高像素的热红外阵列。进一步的，由于MLX90620的视场有限，最大视场为60°x15°，可以在每片MLX90620前设置一菲涅尔透镜，利用菲涅尔透镜的汇聚作用以增大视场范围，最大视场可认为接近90°视场。
具体的，在一个实施例中，处理器202可以为STM32F103c8t6单片机。指令传输装置203为蓝牙模块、红外模块或串口电路中的任意一种，优选为RS485接口电路。
空调室内机接收到处理器发送的控制指令，调节自身的运行模式，例如改变温度、风速、风向中的至少一个。所达到的控制效果包括：根据室内人数的多少调节到合适的温度；检测到没人时，在一定时间后自动关闭空调；检测到人多时，加大风量，而在人少时降低风量。
上述实施例中的空调控制方法和智能空调，获取检测区域的红外温度场数据，根据所述红外温度场数据，采用模糊控制算法确定检测区域中的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令，将控制指令发送给空调室内机，以供空调室内机调节运行模式，相比于传统技术，无需频繁地进行手动控制，能够智能化地对空调室内机进行控制。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种空调控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取检测区域的红外温度场数据；
根据所述红外温度场数据，采用模糊控制算法确定检测区域中的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令；
将所述控制指令发送给空调室内机；
根据所述控制指令调节所述空调室内机的运行模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取检测区域的红外温度场数据，包括：
设置红外传感器阵列，利用所述红外传感器阵列获取预设视场范围内的红外温度场数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
设置至少一片MLX90620，以采集60°×15°或40°×10°视场范围内至少60像素的红外温度场数据。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在每片所述MLX90620前设置一菲涅尔透镜，以增大视场范围。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述控制指令发送给空调室内机的步骤，包括：
以蓝牙、红外或者串口通信方法，将所述控制指令发送给空调室内机。
6.一种智能空调，其特征在于，包括：
红外传感器阵列，获取检测区域的红外温度场数据；
与所述红外传感器阵列相连接的处理器，根据所述红外温度场数据，采用模糊控制算法确定检测区域中的人数及位置分布，并产生控制空调室内机运行模式的控制指令；
与所述处理器连接的指令传输装置，将所述控制指令发送给空调室内机；以及
所述空调室内机，根据所述控制指令调节所述空调室内机的运行模式。
7.根据权利要求6所述的智能空调，其特征在于，所述红外传感器阵列包括至少一片MLX90620。
8.根据权利要求7所述的智能空调，其特征在于，所述红外传感器阵列还包括设置在每一所述MLX90620前方的菲涅尔透镜。
9.根据权利要求6所述的智能空调，其特征在于，所述处理器为STM32F103c8t6单片机。
10.根据权利要求6所述的智能空调，其特征在于，所述指令传输装置为蓝牙模块、红外模块或串口电路中的任意一种。
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