CN110260912A - 多重传感器装置以及多重传感器的识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多重传感器技术，尤其涉及一种利用识别电路的多重传感器装置以及多重传感器的识别方法。通过适用本发明的实施例，能够确保不同的室内环境、能源以及安全相关测定要素的灵活性，从而同时对改善装置进行智能优化控制。

Description

多重传感器装置以及多重传感器的识别方法

技术领域

本发明涉及一种多重传感器技术，尤其涉及一种利用识别电路的多重传感器装置以及多重传感器的识别方法。

背景技术

目前，在全球范围内的大气污染现象变得越来越严重且实际造成危害的案例变得越来越多的情况下，因为室内空间以及使用者们的不同特性，与环境、能源以及安全相关的个性化服务需求也变得越来越强烈。

而且，因为环境监控产品基本上都会事先固定为仅对环境信息即温度、湿度以及大气污染信息即细尘、CO₂、VOCs中的一部分进行监控，因此无法确保与产品的可测定物质相关的灵活性。所以，需要对其测定功能以及产品本身进行改善，以便于能够对室内多功能设施室内空气质量管理法中所提出的各种管理对象污染物质进行处理，而且考虑到不同的空气测定产品在功能方面并不具备太大的差异，因此产品有必要在多种不同领域的可用性方面实现差异化。

此外，最近出现了能够利用物联网对电力消耗量进行监测和控制的智能电力设备。在智能电力设备中，包括能够对电力消耗量进行监测的电力传感器，而且目前正在研究可以通过将其结合到其他多重传感器中而同时实现对环境、能源以及安全的监控的服务模式。

本发明的背景技术已经在大韩民国注册专利公报第1128090号中进行公开。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明提供一种能够确保不同的室内环境、能源以及安全相关测定要素的灵活性的利用识别电路的多重传感器装置以及多重传感器的识别方法。

技术方案

本发明在一方面提供一种多重传感器装置。

适用本发明之一实施例的多重传感器装置，能够包括：传感器模块部，对用于测定与环境、能源以及安全相关的测定对象中的某一个的传感器测定信号以及用于识别测定对象的传感器识别信号进行输出；传感器基体部，用于安装或拆卸上述传感器模块部；以及，传感器数据生成部，在传感器模块部被安装到上述传感器基体部中的情况下，对上述传感器模块部进行识别并生成传感器数据。

本发明在另一方面提供一种多重传感器的识别方法。

适用本发明之一实施例的多重传感器的识别方法，能够包括：对PWM信号的输入引脚进行扫描的步骤；在有PWM信号的情况下，对PWM信号信息进行保存的步骤；利用PWM信号信息计算出占空比并对其进行保存的步骤；以及，在完成对PWM信号输入引脚的扫描之后，识别出与所计算出的占空比对应的传感器模块部并生成传感器识别值的步骤。

有益效果

通过适用本发明的实施例，能够确保不同的室内环境、能源以及安全相关测定要素的灵活性，从而同时对相关的设备进行智能优化控制。

附图说明

图1是用于对适用本发明之一实施例的利用识别电路的多重传感器管理系统进行说明的示意图。

图2是用于对适用本发明之一实施例的利用识别电路的多重传感器进行说明的示意图。

图3以及图4是用于对适用本发明之一实施例的传感器模块部进行说明的示意图。

图5是用于对适用本发明之一实施例的振荡电路进行说明的示意图。

图6是用于对适用本发明之一实施例的传感器识别部进行说明的示意图。

图7至图9是用于对适用本发明之一实施例的利用识别电路的多重传感器的识别方法进行说明的示意图。

具体实施方式

本发明可进行多种变更并通过多个实施例实现，接下来将在附图中对特定的实施例进行图示并对其进行详细的说明。但是，下述内容并不是为了将本发明限定在特殊的实施形态，而是应该理解为包括本发明的思想以及技术范围内的所有变更、均等物直至替代物。在对本发明进行说明的过程中，当判定对相关公知技术的具体说明可能会导致本发明的要旨变得不清晰时，将省略其详细的说明。

下面，将结合附图对适用本发明的实施例进行详细的说明。

图1是用于对适用本发明之一实施例的的利用识别电路的多重传感器管理系统进行说明的示意图。

如图1所示，适用本发明的利用识别电路的多重传感器管理系统，包括：多重传感器100；传感器管理装置200；以及，移动设备300。

多重传感器100对特定空间的环境、能源以及安全管理对象中的至少两种进行测定，并生成传感器数据。其中，与环境、能源以及安全相关的测定对象，能够是温度、湿度、细尘、二氧化碳(CO₂)、一氧化碳(CO)、挥发性有机化合物(VOCs)、臭氧、甲醛、噪音、消耗电力以及运动中的至少一种。多重传感器100，包括：传感器数据生成模块，包括多个传感器模块，用于对各个传感器模块进行识别并生成多个传感器数据。多重传感器100，能够包括：通信模块，用于将所生成的传感器数据传送到传感器管理装置200以及移动设备300。其中，通信模块能够是如蓝牙或无线局域网等无线通信模块，而移动设备能够是如智能手机、平板电脑、可穿戴设备等利用传感器模块实现监控以及对相关设备的控制的输入输出设备。多重传感器100，能够包括：通用固件，采用嵌入式系统形式，能够以与事先定义的管理对象物质相关的各种传感器作为对象，提供可进行识别以及测定的环境。多重传感器100，能够包括：传感器板，通过设计出可以连接到各种传感器中的通用协议并借此提供标准化的通信以及电源方式，确保可测定传感器部件的灵活性。

传感器管理装置200对在多重传感器100中生成的与多个测定对象相关的传感器数据进行接收以及保存。传感器管理装置200为了能够向使用者提供事先定义的测定信息，通过对资料的采集、处理以及保存功能进行扩展，以从具有多种传感器组合的多重传感器100传送过来的实时采集信息为基础，对测定物质进行判断以及分析。传感器管理装置200能够对分析结果进行输出或向移动设备300发送报告。传感器管理装置200，能够包括：通用中间件，将搭载有多种传感器的测定设备环境处理为单一的平台，并提供能够在如上所述的单一平台中对各种应用程序进行驱动的环境。

移动设备300对在多重传感器100中生成的与多个测定对象相关的传感器数据进行输出。移动设备300能够以所输出的传感器数据为基础，生成用于对多重传感器100进行开关或对其工作进行控制的控制信号。此外，移动设备300能够对以传感器数据为基础控制相关改善设备的控制算法进行驱动。

图2是用于对适用本发明之一实施例的的利用识别电路的多重传感器进行说明的示意图。

如图2所示，适用本发明的多重传感器100，包括：传感器模块部110；传感器基体部120；以及，传感器数据生成部130。

传感器模块部110对用于测定与环境、能源以及安全相关的测定对象中的某一个的传感器测定信号以及用于识别测定对象的传感器识别信号进行输出。关于传感器模块部110，将在后续的内容中结合图3至图5进行更为详细的说明。

传感器基体部120用于安装或拆卸传感器模块部110。传感器基体部120，能够包括：插槽，用于安装或拆卸传感器模块部110。

传感器数据生成部130在传感器模块部110被安装到传感器基体部120中的情况下，从传感器模块部110接收PWM信号，并计算出所接收到的PWM信号的占空比，进而对所安装的传感器模块部110所测定的测定对象进行识别。

此外，传感器数据生成部130从传感器模块部110接收传感器测定信号，并生成与所识别出的测定对象相关的传感器数据。传感器数据生成部130能够通过无线通信将所生成的传感器数据传送到传感器管理装置200以及移动设备300中的至少一个。关于传感器数据生成部130，将在后续的内容中结合图5进行更为详细的说明。

图3以及图4是用于对适用本发明之一实施例的传感器模块部进行说明的示意图。

如图3以及图4所示，传感器模块部110，包括：传感器部112；以及，振荡电路部114。

传感器部112对与环境、能源以及安全相关的测定对象中的某一个进行测定，并生成传感器测定信号。

振荡电路部114连续生成对与环境、能源以及安全相关的测定对象中的某一个进行识别的传感器识别信号，即PWM(脉冲宽度调制，Pulse Width Modulation)信号。

传感器模块部110能够作为输入输出端子采用4个引脚或5个引脚的构成。当传感器模块部110采用由4个引脚构成的输入输出端子时，能够包括用于电源Vcc、接地GND、传感器识别信号以及传感器测定信号的输入输出引脚。此外，传感器模块部110还能够采用由5个引脚构成的输入输出端子，包括用于电源Vcc、接地GND、传感器识别信号、第1传感器测定信号以及第2传感器测定信号的输入输出引脚。

图5是用于对适用本发明之一实施例的振荡电路进行说明的示意图。

如图5所示，振荡电路部114能够由包括8个输入输出引脚的IC(集成电路，Integrated Circuit)构成，其输入电压能够在4～15V范围内，例如5V。在振荡电路部114中，能够将8号引脚连接到电源、1号引脚连接到GND，4号重置(reset)引脚连接到电源，并通过3号引脚输出PWM信号。振荡电路部114能够通过对如ne555电路进行变形而形成。

振荡电路部114连续生成相同周期的PWM(脉冲宽度调制，Pulse WidthModulation)信号。振荡电路部114采用能够根据第1电阻值(R1)以及第2电阻值(R2)的相对比例改变PWM信号的高信号与低信号的周期的构成，从而实现如下述公式1所示的占空比。

[公式1]

占空比(Duty Ratio)＝(R1+R2)/(R1+2R2)

其中，R1是振荡电路部中的7号引脚与8号引脚之间的第1电阻值(R1)，而R2是振荡电路部中的6号引脚与7号引脚之间的第2电阻值(R2)。

图6是用于对适用本发明之一实施例的传感器识别部进行说明的示意图。

如图6所示，传感器数据生成部130，包括：传感器识别部132；传感器数据构成部134；电源部136；以及，通信部138。

传感器识别部132利用从安装在传感器基体部120中的传感器模块部110接收到的传感器识别信号生成传感器识别值。传感器识别部132从安装在传感器基体部120中的传感器模块部110接收PWM信号，并计算出所接收到的PWM信号的占空比。传感器识别部132能够利用定时器，通过下述公式(2)计算出所接收到的PWM信号的占空比。

[公式2]

占空比(Duty Ratio)＝(T1)/(T1+T2)

其中，T1是PWM信号的高(High)区间的时间宽度，而T2是PWM信号的低(Low)区间的信号宽度。

传感器识别部132通过对所计算出的PWM信号的占空比与预先保存的各个传感器的占空比范围进行比较而识别出传感器并生成传感器识别值。

传感器数据构成部134利用从安装在传感器基体部120中的传感器模块部110接收到的传感器测定信号以及所生成的传感器识别值构成传感器数据。当传感器识别值为如温度、湿度、细尘、二氧化碳(CO₂)、一氧化碳(CO)、挥发性有机化合物(VOCs)、臭氧、甲醛、噪音、消耗电力以及运动中的细尘且传感器测定值为0.02ppm时，传感器数据生成部134能够生成与0.02ppm的细尘对应的传感器数据。

电源部134向安装在传感器基体部120中的传感器模块部110以及传感器数据生成部130供应所需要的电力。

通信部136能够通过无线通信将所生成的传感器数据传送到传感器管理装置200以及移动设备300中的至少一个。

图7至图9是用于对适用本发明之一实施例的的利用识别电路的多重传感器的识别方法进行说明的示意图。

如图7所示，适用本发明之一实施例的利用识别电路的多重传感器的识别方法，在步骤S710中，由多重传感器装置接收PWM信号。

在步骤S720中，由多重传感器装置计算出所接收到的PWM信号的占空比。

在步骤S730中，由多重传感器装置传感器通过对所计算出的占空比与预先保存的占空比进行比较而识别出传感器并生成传感器识别值。

如图8所示，适用本发明之另一实施例的利用识别电路的多重传感器的识别方法，在步骤S810中，由多重传感器装置对PWM信号的输入引脚进行扫描。

在步骤S820中，由多重传感器装置判断是否有PWM信号。

在步骤S830中，在有PWM信号的情况下，由多重传感器装置对PWM信号信息进行保存。

在步骤S840中，由多重传感器装置利用PWM信号信息计算出占空比并对其进行保存。多重传感器装置能够利用如上所述的公式2计算出PWM信号的占空比。

如图9所示，能够通过对生成PWM信号的电路的电阻值进行调整，实现对传感器模块部的占空比的调节，例如，温度传感器能够调整为48～53，细尘传感器能够调整为56～62，一氧化碳能够调整为63～69，二氧化碳能够调整为73～77，挥发性有机化合物能够调整为78～82，电力消耗量能够调整为83～86。

在步骤S850中，由多重传感器装置判断是否完成对PWM信号输入引脚的扫描。

在步骤S860中，在完成对PWM信号输入引脚的扫描的情况下，由多重传感器装置识别出与所计算出的占空比对应的传感器模块部并生成传感器识别值。

在步骤S870中，由多重传感器装置读取从所识别出的传感器模块部输入的传感器测定值并对其进行保存。

在步骤S880中，由多重传感器装置判断是否已经读取所安装的所有传感器模块部的传感器测定值。

在步骤S890中，由多重传感器装置利用所生成的传感器识别值与传感器测定值生成传感器数据。

如上所述的适用本发明的实施例能够通过不同的手段实现。例如，适用本发明的实施例能够通过硬件、固件(firmware)、软件或上述的结合等实现。当通过硬件实现时，适用本发明之实施例的方法能够通过一个或多个ASICs(ASICs，Application SpecificIntegrated Circuits)、DSPs(数字信号处理器，Digital Signal Processors)、DSPDs(数字信号处理设备，Digital Signal Processing Devices)、PLDs(可编程逻辑设备，Programmable Logic Devices)、FPGAs(现场可编程门阵列，Field Programmable GateArrays)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等实现。当通过固件或软件实现时，适用本发明之实施例的方法能够以用于执行在上述内容中进行说明的功能或动作的模块、步骤或函数等形态实现。极路由软件代码等的计算机程序，能够被保存在计算机可读取的记录媒介或内存单元中并利用处理器进行驱动。内存单元位于处理器的内部或外部，能够通过公知的各种手段与处理器进行数据交互。此外，本发明中所附的块图中的各个分块以及流程图中的各个步骤的组合，能够通过计算机程序指令执行。因为上述计算机程序指令能够被搭载到通用计算机、特殊用途计算机或其他可编程的数据处理设备的编码处理器中，因此通过计算机或其他可编程的数据处理设备的编码处理器执行的上述指令，将生成用于执行在块图中的各个分块或流程图中的各个步骤中所说明的功能的手段。因为上述计算机程序指令还能够为了以特定的方法实现其功能而被保存到计算机或其他可编程的数据处理设备所支持的计算机可使用或计算机可读取的内存中，因此关于上述被保存到计算机可使用或计算机可读取的内存中的指令，还能够生产内置有用于执行块图中的各个分块或流程图中的各个步骤中所说明的功能的指令手段的产品。因为计算机程序指令还能够被搭载到计算机或其他可编程的数据处理设备中，因此通过在计算机或其他可编程的数据处理设备商执行一系列的工作步骤而生成可通过计算机执行的进程并借此驱动计算机或其他可编程的数据处理设备进行工作的指令，还能够提供用于执行块图中的各个分块以及流程图中的各个步骤中所说明的功能的步骤。与此同时，各个分块或各个步骤还能够是包括用于执行特定逻辑功能的一个以上的可执行指令的模块、区段或代码中的一部分。此外，需要注意的是，在几种替代实施例中还能够在对各个分块或各个步骤中所提及的功能顺序进行调整的情况下实现。例如，依次图示的两个分块或步骤也能够在实际上同时执行，或者上述分块或步骤也能够按照对应的功能以相反的顺序执行。

如上所述，本发明所属技术领域的从业人员应该理解，本发明能够在不对本发明的技术思想或必要特征进行变更的情况下通过其他具体形态实施。因此，需要理解的是，在上述内容中所记述的实施例在所有方面仅为示例性目的而不是对本发明做出的限定。本发明的范围取决于后续的权利要求书而非上述说明内容，从权利要求书的含义和范围及其等价概念中导出的所有变更或变形形态均应解释为包含在本发明的范围之内。

Claims (12)

1.一种多重传感器装置，包括：

传感器模块部，对用于测定与环境、能源以及安全相关的测定对象中的某一个的传感器测定信号以及用于识别测定对象的传感器识别信号进行输出；

传感器基体部，用于安装或拆卸上述传感器模块部；以及，

传感器数据生成部，在传感器模块部被安装到上述传感器基体部中的情况下，对上述传感器模块部进行识别并生成传感器数据。

2.根据权利要求1所述的多重传感器装置，

上述传感器模块部，包括：

传感器部，对与环境、能源以及安全相关的测定对象中的某一个进行测定，并生成传感器测定信号；以及，

振荡电路部，生成对与环境、能源以及安全相关的测定对象中的某一个进行识别的传感器识别信号。

3.根据权利要求2所述的多重传感器装置，

上述振荡电路部连续生成PWM信号。

4.根据权利要求1所述的多重传感器装置，

上述传感器模块部，

作为输入输出端子采用4个引脚或5个引脚的构成，当采用由4个引脚构成的输入输出端子时，包括用于电源Vcc、接地GND、传感器识别信号以及传感器测定信号的输入输出引脚，而当采用由5个引脚构成的输入输出端子时，包括用于电源Vcc、接地GND、传感器识别信号、第1传感器测定信号以及第2传感器测定信号的输入输出引脚。

5.根据权利要求1所述的多重传感器装置，

上述传感器数据生成部，包括：

传感器识别部，利用从安装在上述传感器基体部中的上述传感器模块部接收到的传感器识别信号生成传感器识别值；以及，

传感器数据构成部，利用从上述传感器模块部接收到的传感器测定信号以及所生成的传感器识别值构成传感器数据。

6.根据权利要求5所述的多重传感器装置，

上述传感器识别部，

从上述传感器模块部接收PWM信号，并计算出所接收到的PWM信号的占空比，通过对所计算出的PWM信号的占空比与预先保存的各个传感器的占空比范围进行比较而识别出传感器并生成传感器识别值。

7.根据权利要求5所述的多重传感器装置，还包括：

电源部，向上述传感器模块部以及上述传感器数据生成部供应所需要的电力。

8.一种在多重传感器装置中执行的多重传感器的识别方法，包括：

对PWM信号的输入引脚进行扫描的步骤；

在有PWM信号的情况下，对PWM信号信息进行保存的步骤；

利用PWM信号信息计算出占空比并对其进行保存的步骤；以及，

在完成对PWM信号输入引脚的扫描之后，识别出与所计算出的占空比对应的传感器模块部并生成传感器识别值的步骤。

9.根据权利要求8所述的多重传感器的识别方法，

通过对生成PWM信号的电路的电阻值进行调整，实现对上述占空比的调节。

10.根据权利要求8所述的多重传感器的识别方法，还包括：

读取从所识别出的传感器模块部输入的传感器测定值并对其进行保存的步骤；以及，

利用所生成的传感器识别值与上述传感器测定值生成传感器数据的步骤。

11.根据权利要求8所述的多重传感器的识别方法，

上述多重传感器装置，包括：

传感器模块部，对用于测定与环境、能源以及安全相关的测定对象中的某一个的传感器测定信号以及用于识别测定对象的传感器识别信号进行输出；

传感器基体部，用于安装或拆卸上述传感器模块部；以及，

传感器数据生成部，在传感器模块部被安装到上述传感器基体部中的情况下，对上述传感器模块部进行识别并生成传感器数据。

12.一种保存在计算机可读取的记录媒介中的计算机程序，

使得处理器执行权利要求8至权利要求11中的某一项中所述的方法。