CN108981087B - 一种自动调节温度的智能空调及其控制方法 - Google Patents

一种自动调节温度的智能空调及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动调节温度的智能空调及其控制方法，智能空调包含空调本体及温度控制系统，所述温度控制系统包括主控器、室外温度传感器、室内温度传感器、温度分析模块、温度调节模块、时钟模块、人体感应模块、无线通讯模块；所述室外温度传感器和室内温度传感器分别与温度分析模块连接，温度分析模块与温度调节模块连接，温度调节模块与主控器连接，主控器还分别与时钟模块、人体感应模块和无线通讯模块连接，所述无线通讯模块与移动终端无线通讯连接。本发明的自动调节温度的智能空调结构简单、设计合理，能根据室内、室外的温度变化自动进行温度调节，同时采用人体感应模块感应室内是否有人，便于实现空调的自动开关。

Description

一种自动调节温度的智能空调及其控制方法
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种自动调节温度的智能空调及其控制方法。
背景技术
现有空调的温度调节大多都为通过遥控器手动调节温度，然而由于一天内室内的光照强度不同，室外的温度变化，使得室内的温度也会发生变化，因此不同的时间、不同的温度人们对温度的要求也不同。
且经科学研究发现：空调温度设定应该根据人体舒适温度进行设置；人体对于环境温度的感应是相对温度，而非绝对温度。
比如夏季使用空调温度26℃最佳，保持室内外温差5℃～8℃为宜，再低3℃—4℃左右，人体会觉得有些凉。另外，由于室内外环境不同，长期处于相对极端的温度下，身体调节能力失调，久而久之会导致免疫功能下降，出现各种不适症状，医学上称之为空调病。
从人体舒适角度来说，在冬季室内环境中，如果将室内温度控制在18—20℃之间，人就感觉舒适了。因为在冬季，人们穿的衣服本来就多，如果室内温度高于20℃，便会感觉有点热。如果冬季空调温度设定高到26℃以上，则冬季供暖温度太高，会使得室内空气异常干燥，伤害人的体液、津气，使得人感觉浑身燥热、眼耳目口鼻喉皮肤等处感觉干涩。
但是现有技术中的空调一般都不具有根据外界温度自动调节温度的功能，人们在调节一次温度后，常常不会因为温度的略微变化而再次进行温度调节，且空调也不能实现自动调节，容易导致人们在变化的温度中引发感冒或热伤风等疾病。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于人体对于温度感知和医学健康的科学原理的自动调节温度的智能空调及其控制方法，可根据对于环境内外温差和人体活动感知的判断，进行动态智能调节的方式。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种自动调节温度的智能空调，包含空调本体、空调制冷或制热系统及温度控制系统，所述温度控制系统包括主控器、室外温度传感器、室内温度传感器、温度分析模块、温度调节模块、时钟模块、人体感应模块、无线通讯模块；
所述空调制冷或制热系统与温度控制系统的温度调节模块相连，且温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作；
所述室外温度传感器和室内温度传感器分别与温度分析模块连接，温度分析模块与温度调节模块连接，温度调节模块与主控器连接，主控器还分别与时钟模块、人体感应模块和无线通讯模块连接，其中，所述无线通讯模块与移动终端无线通讯连接；
所述人体感应模块用于对其监测范围内的人体活动情况进行监测并将监测到的信息传输给主控器，主控器根据人体感应模块探测到数据信息判断人体感应模块的监测范围内是否有人，且在主控器内预设有最大持续无人时间阈值，若主控器根据人体感应模块返回的信息得出人体感应模块的监测范围内已超过最大持续无人时间阈值的时间范围仍无人，则主控器将控制空调本体进入休眠待机模式或低功耗模式。
进一步地，所述温度控制系统还包含存储模块，所述存储模块分别与室内温度传感器、室外温度传感器、温度调节模块和时钟模块连接。
进一步地，所述主控器为PIC 16位单片机系列的单片机。
进一步地，所述人体感应模块为红外探测仪。
进一步地，所述红外探测仪为霍尼韦尔DT-7225系列的红外探测仪。
进一步地，所述无线通讯模块与移动终端通过2G网络或3G网络或4G网络连接。
同时，本发明还公开了一种自动调节温度的智能空调的控制方法，包含以下步骤：
A.时钟模块在空调本体开机后即开始计时，人体感应模块对其监测范围即空调使用范围内的人体活动情况进行监测并将监测到的信息传输给主控器；
B.主控器根据收到的信息数据判断当前空调使用范围内是否有人，若有则进入步骤D，否则进入步骤C；
C.主控器控制空调本体进入休眠待机模式或低功耗模式；
D.主控器根据时钟模块判断用户进入空调使用范围内的时长信息，并通过温度调节模块获取室外温度从而判定当前季节为夏季或冬季；若判定当前季节为冬季则进入步骤E，否则进入步骤F；
E.通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至18℃至20℃；
F.若判定当前季节为夏季且用户进入空调使用范围内的时长不超过10分钟，则通过室外温度传感器获取室外温度，并通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至低于室外温度5℃的温度；
若判定当前季节为夏季且用户进入空调使用范围内的时长超过10分钟，则通过室外温度传感器获取室外温度，并通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至低于室外温度7℃至8℃的温度；
G.室外温度传感器持续获取室外温度，并将获取到的室外温度传送至温度分析模块，室内温度传感器持续获取室内温度，并将获取到的室内温度传送至温度分析模块，温度分析模块监测收到的室内外温度，分析室内外温差，并通过温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作保证室内与室外的温差范围不超过8℃至12℃。
进一步地，还包含步骤H：
H.若室外温度传感器获取的室外温度在m分钟内持续下降n℃，则温度分析模块通过温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作保证室内与室外的温差范围不超过4℃至6℃。
进一步地，所述m的值不大于30，所述n的值不小于5.
进一步地，在主控器内预设有最大持续无人时间阈值，所述步骤C具体为：
C.若主控器根据人体感应模块返回的信息得出人体感应模块的监测范围内已超过最大持续无人时间阈值的时间范围仍无人，则主控器将控制空调本体进入休眠待机模式或低功耗模式。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的自动调节温度的智能空调及其控制方法，基于人体对于温度感知和医学健康的科学原理，可根据对于环境内外温差和人体活动感知的判断，进行动态智能调节的方式，即能根据室内、室外的温度变化自动进行温度调节，同时采用人体感应模块感应室内是否有人，便于实现空调的自动开关，具有结构简单、设计合理的优点。
附图说明
图1为本发明的自动调节温度的智能空调的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
实施例
实施例一
如图1所示，一种自动调节温度的智能空调，包含空调本体、空调制冷或制热系统及温度控制系统，所述温度控制系统包括主控器、室外温度传感器、室内温度传感器、温度分析模块、温度调节模块、时钟模块、人体感应模块、无线通讯模块。
所述空调制冷或制热系统与温度控制系统的温度调节模块相连，且温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作。
所述室外温度传感器和室内温度传感器分别与温度分析模块连接，温度分析模块与温度调节模块连接，温度调节模块与主控器连接，主控器还分别与时钟模块、人体感应模块和无线通讯模块连接，其中，所述无线通讯模块与移动终端无线通讯连接。
所述人体感应模块用于对其监测范围内的人体活动情况进行监测并将监测到的信息传输给主控器，主控器根据人体感应模块探测到数据信息判断人体感应模块的监测范围内是否有人，且在主控器内预设有最大持续无人时间阈值，若主控器根据人体感应模块返回的信息得出人体感应模块的监测范围内已超过最大持续无人时间阈值的时间范围仍无人，则主控器将控制空调本体进入休眠待机模式或低功耗模式。
具体的，所述温度控制系统还包含存储模块，所述存储模块分别与室内温度传感器、室外温度传感器、温度调节模块和时钟模块连接。
作为优选，所述主控器为PIC 16位单片机系列的单片机，所述人体感应模块具体为红外探测仪，且所述红外探测仪为霍尼韦尔DT-7225系列的红外探测仪。
具体的，所述无线通讯模块与移动终端通过2G网络或3G网络或4G网络连接。
使用时，室内温度传感器及室外温度传感器根据功能需求，分别放置于室内机及室外机位置，用于分别采集室内及室外的温度数据，且相关数据为数字信号，分别实时发送给存储模块及温度分析模块；
在产品工作状态时，温度分析模块会实时根据室内外温差及设定温度状况，控制温度调节模块，对空调主体的实时工作运行状态进行调节。
存储模块不仅存储温度传感器的相关数据，也存储温度调节模块的相关工作过程参数、包括主控器CPU的必要工作过程数据及历史数据--如人体感应模块的相关传感数据。
其中，人体感应模块可以判断空调工作环境范围内的人员及活动分布情况并将相关数据实时上报主控器。主控器设备根据人体红外感应状况，智能判断产品工作场景下使用人员的实时动态情况，从而调节空调器产品的工作状态，如在长期无人的时候智能切换为休眠待机模式或低功耗模式。
存储器模块可以保存室内温度传感器、室外温度传感器及空调器产品工作状态等的相关历史数据和经验值数据等，作为一个本地的数据库，用于空调器产品的温度调节参考，可以用于训练主控器的动作算法，使得空调器产品能更好的贴合用户的温度调节及产品使用习惯。
具体的，根据无线模块，本产品可以支持远程通信，如与用户的手机等进行联动，可以实现空调的远程控制功能，远程查看空调的工作状态、以及远程控制空调器产品的启动提前工作或关机等；
同时，基于无线通信模块，本空调机产品可以和物联网智能电器管理平台联动。如保存和校验升级产品的工作算法，保存用户的个性喜好。经验数据等。
实施例二
一种自动调节温度的智能空调的控制方法，包含以下步骤：
A.时钟模块在空调本体开机后即开始计时，人体感应模块对其监测范围即空调使用范围内的人体活动情况进行监测并将监测到的信息传输给主控器；
B.主控器根据收到的信息数据判断当前空调使用范围内是否有人，若有则进入步骤D，否则进入步骤C；
C.在主控器内预设有最大持续无人时间阈值，若主控器根据人体感应模块返回的信息得出人体感应模块的监测范围内已超过最大持续无人时间阈值的时间范围仍无人，则主控器将控制空调本体进入休眠待机模式或低功耗模式；
D.主控器根据时钟模块判断用户进入空调使用范围内的时长信息，并通过温度调节模块获取室外温度从而判定当前季节为夏季或冬季；若判定当前季节为冬季则进入步骤E，否则进入步骤F；
E.通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至18℃至20℃；
F.若判定当前季节为夏季且用户进入空调使用范围内的时长不超过10分钟，则通过室外温度传感器获取室外温度，并通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至低于室外温度5℃的温度；
若判定当前季节为夏季且用户进入空调使用范围内的时长超过10分钟，则通过室外温度传感器获取室外温度，并通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至低于室外温度7℃至8℃的温度；
G.室外温度传感器持续获取室外温度，并将获取到的室外温度传送至温度分析模块，室内温度传感器持续获取室内温度，并将获取到的室内温度传送至温度分析模块，温度分析模块监测收到的室内外温度，分析室内外温差，并通过温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作保证室内与室外的温差范围不超过8℃至12℃。
H.若室外温度传感器获取的室外温度在30分钟内持续下降5℃，则温度分析模块通过温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作保证室内与室外的温差范围不超过4℃至6℃。
具体的，在本实施例中设定的是若室外温度传感器获取的室外温度在30分钟内持续下降5℃，则温度分析模块通过温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作保证室内与室外的温差范围不超过4℃至6℃，实际中该30分钟及5℃的值也可更换为其他合适的时间长度，如可设定为在20分钟内温度持续下降10℃时，则温度分析模块通过温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作保证室内与室外的温差范围不超过4℃至6℃。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动调节温度的智能空调，其特征在于，包含空调本体、空调制冷或制热系统及温度控制系统，所述温度控制系统包括主控器、室外温度传感器、室内温度传感器、温度分析模块、温度调节模块、时钟模块、人体感应模块、无线通讯模块；
所述空调制冷或制热系统与温度控制系统的温度调节模块相连，且温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作；
所述室外温度传感器和室内温度传感器分别与温度分析模块连接，温度分析模块与温度调节模块连接，温度调节模块与主控器连接，主控器还分别与时钟模块、人体感应模块和无线通讯模块连接，其中，所述无线通讯模块与移动终端无线通讯连接；
所述人体感应模块用于对其监测范围内的人体活动情况进行监测并将监测到的信息传输给主控器，主控器根据人体感应模块探测到数据信息判断人体感应模块的监测范围内是否有人，且在主控器内预设有最大持续无人时间阈值，若主控器根据人体感应模块返回的信息得出人体感应模块的监测范围内已超过最大持续无人时间阈值的时间范围仍无人，则主控器将控制空调本体进入休眠待机模式或低功耗模式；若主控器根据人体感应模块返回的信息得出人体感应模块的监测范围内有人，则主控器根据时钟模块判断用户进入空调使用范围内的时长信息，并通过温度调节模块获取室外温度从而判定当前季节为夏季或冬季，若判定当前季节为冬季，则通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至18℃至20℃，若判定当前季节为夏季且用户进入空调使用范围内的时长不超过10分钟，则通过室外温度传感器获取室外温度，并通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至低于室外温度5℃的温度；若判定当前季节为夏季且用户进入空调使用范围内的时长超过10分钟，则通过室外温度传感器获取室外温度，并通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至低于室外温度7℃至8℃的温度；且室外温度传感器持续获取室外温度，并将获取到的室外温度传送至温度分析模块，室内温度传感器持续获取室内温度，并将获取到的室内温度传送至温度分析模块，温度分析模块监测收到的室内外温度，分析室内外温差，并通过温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作保证室内与室外的温差范围不超过8℃至12℃。
2.根据权利要求1所述的一种自动调节温度的智能空调，其特征在于，所述温度控制系统还包含存储模块，所述存储模块分别与室内温度传感器、室外温度传感器、温度调节模块和时钟模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动调节温度的智能空调，其特征在于，所述主控器为PIC 16位单片机系列的单片机。
4.根据权利要求1所述的一种自动调节温度的智能空调，其特征在于，所述人体感应模块为红外探测仪。
5.根据权利要求4所述的一种自动调节温度的智能空调，其特征在于，所述红外探测仪为霍尼韦尔DT-7225系列的红外探测仪。
6.根据权利要求4所述的一种自动调节温度的智能空调，其特征在于，所述无线通讯模块与移动终端通过2G网络或3G网络或4G网络连接。
7.根据权利要求1所述的自动调节温度的智能空调的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：
A.时钟模块在空调本体开机后即开始计时，人体感应模块对其监测范围即空调使用范围内的人体活动情况进行监测并将监测到的信息传输给主控器；
B.主控器根据收到的信息数据判断当前空调使用范围内是否有人，若有则进入步骤D，否则进入步骤C；
C.主控器控制空调本体进入休眠待机模式或低功耗模式；
D.主控器根据时钟模块判断用户进入空调使用范围内的时长信息，并通过温度调节模块获取室外温度从而判定当前季节为夏季或冬季；若判定当前季节为冬季则进入步骤E，否则进入步骤F；
E.通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至18℃至20℃；
F.若判定当前季节为夏季且用户进入空调使用范围内的时长不超过10分钟，则通过室外温度传感器获取室外温度，并通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至低于室外温度5℃的温度；
若判定当前季节为夏季且用户进入空调使用范围内的时长超过10分钟，则通过室外温度传感器获取室外温度，并通过温度调节模块设定控制空调制冷或制热系统将室内温度调节至低于室外温度7℃至8℃的温度；
G.室外温度传感器持续获取室外温度，并将获取到的室外温度传送至温度分析模块，室内温度传感器持续获取室内温度，并将获取到的室内温度传送至温度分析模块，温度分析模块监测收到的室内外温度，分析室内外温差，并通过温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作保证室内与室外的温差范围不超过8℃至12℃。
8.根据权利要求7所述的自动调节温度的智能空调的控制方法，其特征在于，还包含步骤H：
H.若室外温度传感器获取的室外温度在m分钟内持续下降n℃，则温度分析模块通过温度调节模块控制空调制冷或制热系统工作保证室内与室外的温差范围不超过4℃至6℃。
9.根据权利要求8所述的自动调节温度的智能空调的控制方法，其特征在于，所述m的值不大于30，所述n的值不小于5。
10.根据权利要求7所述的自动调节温度的智能空调的控制方法，其特征在于，在主控器内预设有最大持续无人时间阈值，所述步骤C具体为：
C.若主控器根据人体感应模块返回的信息得出人体感应模块的监测范围内已超过最大持续无人时间阈值的时间范围仍无人，则主控器将控制空调本体进入休眠待机模式或低功耗模式。
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