CN111219851A - 阵列式温度传感器的异常检测方法及装置、空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列式温度传感器的异常检测方法及装置、空调器。其中,阵列式温度传感器的异常检测方法,包括:将阵列式温度传感器的检测端端面对准一检测平面,使所述检测端端面与所述检测平面的间隔小于或等于预设距离并且相互平行;通过所述阵列式温度传感器检测所述检测平面的温度;根据所述阵列式温度传感器的各像素点的检测温度判定各像素点是否异常。本发明可以准确检测出阵列式温度传感器微小的单个像素点是否异常,从而方便进行及时处理。
Description
技术领域
本发明涉及阵列式温度传感器的检测技术,尤其涉及阵列式温度传感器的异常检测方法及装置,以及采用了本发明的异常检测装置的空调器。
背景技术
目前空调器对人体的检测主要有红外线传感器、温度传感器、摄像头等几种方法。将这些温度传感器进行归类,有一部分温度传感器属于阵列式温度传感器,如空调器比较常用的热电堆温度传感器。
将阵列式温度传感器检测温度的一端称之为检测端,通常阵列式温度传感器的每一个传感器的检测端都处于同一个平面,也可以将检测端称之为“镜头”,由检测端检测温度数据,通过分析温度数据判断是否存在人体、以及得到人体位置等信息。而在使用过程中,阵列式温度传感器容易受到灰尘等影响精度,特别是热电堆温度传感器,是由许多热电偶集成的,通过对所有热电偶检测温度数据的汇总分析得到人体的信息,而每个热电偶在镜头上的是极其微小的,如果某一个像素(热电偶)被灰尘挡住,往往会难以识别其异常,导致返回错误的数据,进一步导致误识别。
发明内容
为了解决现有技术中阵列式温度传感器的各个像素点异常难以发现的技术问题,本发明提出了一种阵列式温度传感器的异常检测方法及装置、空调器。
本发明提出的阵列式温度传感器的异常检测方法,包括:
步骤1,将阵列式温度传感器的检测端端面对准一检测平面,使所述检测端端面与所述检测平面的间隔小于或等于预设距离并且相互平行;
步骤2,通过所述阵列式温度传感器检测所述检测平面的温度;
步骤3,根据所述阵列式温度传感器的各像素点的检测温度判定各像素点是否异常。
进一步,所述检测平面为材质一致的平滑面,且所述检测平面的面积小于预设面积。
在第一个实施例中,所述步骤3具体包括:
计算所有所述像素点的检测温度的平均值;
计算各所述像素点的检测温度与平均值的差值;
若所述像素点对应的差值绝对值大于预设精度或者预设精度及容许误差,则判定该像素点异常。
在第二个实施例中,所述步骤2还包括:通过设置在所述检测平面上的温度校正传感器检测得到校正温度;所述步骤3具体包括:
将各所述检测温度与所述校正温度进行比较;
若超多预设比例的检测温度与校正温度的差值绝对值大于预设精度或者预设精度及容许误差,则对每一个所述像素点的检测温度补偿校正温度与每一个所述像素点的检测温度的差值;
计算所有所述像素点的校正后的检测温度的平均值;
计算各所述像素点的矫正后的检测温度与平均值的差值;
若所述像素点对应的差值绝对值大于预设精度或者预设精度及容许误差,则判定该像素点异常。
进一步,本发明还包括步骤4,根据异常像素点的数量发出对应的提醒或者是关闭所述阵列式温度传感器。
本发明提出的采用上述技术方案所述异常检测方法的异常检测装置,包括:具有所述检测平面的检测部件,在正常工作模式和检测模式切换时移动所述阵列式温度传感器的传动部件,控制所述传动部件并根据所述阵列式温度传感器检测的所述检测平面的各像素点的温度判断各所述像素点是否异常的控制部件。
进一步,还包括一壳体,所述检测部件位于所述壳体内。
优选的,所述阵列式温度传感器为具有至少一个切面的球形,所述检测端端面为其中一个所述切面,所述壳体上设有用于安装所述检测端端面的安装孔。
优选的,所述安装孔与所述检测端端面的面积大小一致。所述传动部件驱动所述检测端端面以所述球形的球心为中心转动。
在一个具体实施例中,所述阵列式温度传感器为热电堆温度传感器,所述检测端为所述热电堆温度传感器的热端。
本发明提出的空调器,包括阵列式温度传感器和上述技术方案所述的异常检测装置。其中,所述异常检测装置的壳体为空调器的室内机的壳体。
本发明通过检测平面以及相应的方法可以准确判断阵列式温度传感器具体某个微小的像素点是否异常。当该方法或对应的装置应用在空调中时,可以使空调以更好的工作状态来准确识别人体,从而显著提高用户体验。本发明除了检测平面,还进一步设置了高精度的温度校正传感器,两者相结合,使得异常检测装置或者是空调可以自动对阵列式温度传感器进行校准判断。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明,其中:
图1是本发明的正常工作模式和检测模式对比图。
图2是本发明的阵列式温度传感器在正常工作模式时的上下检测范围示意图。
图3是本发明的阵列式温度传感器在正常工作模式时的左右检测范围示意图。
图4是本发明的检测流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的原理及实施例。
如图1所示,在本发明的一个实施例中,本发明的阵列式温度传感器的异常检测装置应用在具有阵列式温度传感器的空调器中。当设有阵列式温度传感器的室内机1安装后,会受到潮气、积尘等影响,造成部分甚至全部像素点遮挡,导致检测异常。因此需要利用本发明的异常检测装置进行状态检测。
本发明的异常检测装置包括:检测部件2、传动部件以及控制部件。在一个较优实施例中,还可以进一步包括一个温度校正传感器4。
其中,控制部件和传动部件未在图中示出。控制部件可以是单独的控制部件,也可以是空调器原本存在的控制部件。传动部件可以采用现有的传动结构,在正常工作模式和检测模式切换时可以移动(如转动)阵列式温度传感器,使阵列式温度传感器在近距离对检测部件进行测温,如热电堆温度传感器。
检测部件2具有一个检测平面21,热电堆温度传感器3检测的是物体表面的温度(任何物体都通过辐射红外线的形式辐射温度,热电堆温度传感器3就是通过检测辐射的红外线得到物体表面温度),不能检测空气的温度。因此检测模式(对于空调器来说,也可以称之为自检模式)时,通过在热电堆温度传感器3的检测端(热端31)近距离放置一个具有平滑、材质一致的检测平面21的检测部件2,使热电堆温度传感器3的热端端面和检测平面21之间的距离小于或等于预设距离,因热端端面面积小,且距离检测部件2的距离比较近,热电堆温度传感器3只能检测到检测平面21上很小一块面积的温度,这样可以认为该被检测区域的温度是趋于一致的,热电堆温度传感器3的每个像素点检测到的温度也应该是一致的,分析所有检测到的温度数据,可以得到各像素点的状态(正常或异常)。
在一个具体实施例中,热电堆温度传感器3为具有至少一个切面的球形,其热端端面为其中一个切面,室内机1的壳体上设有用于安装热电堆温度传感器的热端端面的安装孔,为了使球体可以顺利转动,安装孔的尺寸不可以比热电堆温度传感器3的热端端面小,在一个较佳实施例中,安装孔与热电堆温度传感器3的热端端面的面积大小一致,例如两者相等或者略大于都可以,使灰尘不会通过安装孔进入壳体内。正常工作模式和检测模式切换时,传动部件驱动热电堆温度传感器3的热端端面以球形的球心为中心转动,从而使正常工作模式时热端端面对着安装孔朝向室内(图1右侧所示),检测模式时,热端端面背向安装孔位于室内机1的壳体内,对着检测部件的检测平面(图1左侧所示)。
正常使用时,如图2、图3所示,由于室内机通常安装在房间一侧墙壁上,例如室内机安装在墙壁的2.7m高度位置,即h=2.7,使用检测视野左右为90°,上下为70°的热电堆温度传感器,检测到的地面的上下宽度L为7.4m,检测到的地面面积约为43㎡,是一个复杂的地面情况,每个像素点检测到的温度都是不一致的,因此正常使用时难以分析每个像素点的状态(正常或异常)。而检测时,由于热电堆传感器的热端端面距离检测平面平行且足够近,因此,所有像素点的温度应该是一致的,从而来判断具体某个像素点是否异常。
本发明空调器的室内机的壳体也是异常检测装置的壳体。检测部件位于壳体内,可以是在检测模式之前临时放进去,也可以是本来安装在壳体内的一个部件。
正常工作模式时,热电堆温度传感器的热端端面正对着安装孔,以β角度(具体角度需要根据结构及选用的传感器最大检测角度而定)视野检测,热电堆温度传感器检测到温度数据,并发送给控制部件处理,得到人感信息(数量、位置),空调器根据人感信息实现智能化控制。
空调器在工作一段时间之后,就会存在积尘等,需要进入检测模式(也可以称之为自检模式),具体的空调器可以设定每工作T小时就进入检测模式。如图4所示,检测时通过控制部件控制传动部件来将阵列式温度传感器的检测端旋转,使检测端端面对准检测部件的检测平面,使检测端端面与检测平面的间隔小于或等于预设距离并且相互平行。在本实施例中,将热电堆温度传感器的热端端面与检测平面对准。接着由阵列式温度传感器检测检测平面的温度,就可以得到阵列式温度传感器的各像素点的检测温度Tn,n为阵列式温度传感器中像素点的数量。因为镜头、平面面积小,可以近似认为温度没有差异,且每个像素到平面的距离是一致的。
在第一个实施例中,接着下一步可以根据阵列式温度传感器的各像素点的检测温度判定各像素点是否异常,具体步骤为:先计算所有所述像素点的检测温度的平均值;然后计算各像素点的检测温度与平均值的差值δn;若一个像素点对应的差值大于预设精度或者预设精度及容许误差,则判定该像素点异常。例如在一个具体实施例中,当|δn| >(各像素点的检测精度+0.5)℃,判定该像素点异常。
在第二个实施例中,在阵列式温度传感器对检测平面进行检测的同时,通过设置在检测平面上的温度校正传感器检测得到校正温度T校。先将各像素点的检测温度Tn与校正温度T校进行比较,若超多预设比例的检测温度与校正温度的差值绝对值大于预设精度或者预设精度及容许误差,则对每一个像素点的检测温度补偿校正温度与每一个所述像素点的检测温度的差值。例如,在一个具体实施例中,超过80%的像素点的|T校-Tn | >(各像素点的检测精度+0.5)℃时,说明受环境因素如湿度等,使阵列式温度传感器的检测受到了影响,需要对所有像素点进行整体补充T校-Tn℃。进行校正补偿后,计算所有像素点的校正后的检测温度的平均值;再计算各像素点的矫正后的检测温度与平均值的差值δn;若像素点对应的差值δn大于预设精度或者预设精度及容许误差,则判定该像素点异常。
当异常点较少的时候,对使用影响不大时,控制部件在数据分析过程中可以剔除异常数据,并提示用户擦拭干净镜头。当异常点较多,已经影响正常检测时,控制部件关闭人感检测功能,按照用户的设置工作。例如,在一个具体实施例中,当异常点超过n1个的时候,发出提醒信息,提醒用户擦拭传感器镜头,n1可以取值为像素点的总数×1%。当异常点超过n2个的时候,关闭阵列式温度传感器的检测功能,按照用户的设置工作,n2可以取值为像素点的总数×5%。
本发明的阵列式温度传感器并不仅限于热电堆温度传感器,由其他温度传感器组成的阵列式温度传感器也适应于本发明,例如红外线温度传感器组成的阵列式温度传感器等。
以上所述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 (13)
1.一种阵列式温度传感器的异常检测方法,其特征在于,包括:
步骤1,将阵列式温度传感器的检测端端面对准一检测平面,使所述检测端端面与所述检测平面的间隔小于或等于预设距离并且相互平行;
步骤2,通过所述阵列式温度传感器检测所述检测平面的温度;
步骤3,根据所述阵列式温度传感器的各像素点的检测温度判定各像素点是否异常。
2.如权利要求1所述的阵列式温度传感器的异常检测方法,其特征在于,所述检测平面为材质一致的平滑面,且所述检测平面的面积小于预设面积。
3.如权利要求1所述的阵列式温度传感器的异常检测方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:
计算所有所述像素点的检测温度的平均值;
计算各所述像素点的检测温度与平均值的差值;
若所述像素点对应的差值绝对值大于预设精度或者预设精度及容许误差,则判定该像素点异常。
4.如权利要求1所述的阵列式温度传感器的异常检测方法,其特征在于,所述步骤2还包括:通过设置在所述检测平面上的温度校正传感器检测得到校正温度;所述步骤3具体包括:
将各所述检测温度与所述校正温度进行比较;
若超多预设比例的检测温度与校正温度的差值绝对值大于预设精度或者预设精度及容许误差,则对每一个所述像素点的检测温度补偿校正温度与每一个所述像素点的检测温度的差值;
计算所有所述像素点的校正后的检测温度的平均值;
计算各所述像素点的矫正后的检测温度与平均值的差值;
若所述像素点对应的差值绝对值大于预设精度或者预设精度及容许误差,则判定该像素点异常。
5.如权利要求1所述的阵列式温度传感器的异常检测方法,其特征在于,还包括步骤4,根据异常像素点的数量发出对应的提醒或者是关闭所述阵列式温度传感器。
6.一种采用如权利要求1至5任意一项所述异常检测方法的异常检测装置,其特征在于,包括:
具有所述检测平面的检测部件,在正常工作模式和检测模式切换时移动所述阵列式温度传感器的传动部件,控制所述传动部件并根据所述阵列式温度传感器检测的所述检测平面的各像素点的温度判断各所述像素点是否异常的控制部件。
7.如权利要求6所述的异常检测装置,其特征在于,还包括一壳体,所述检测部件位于所述壳体内。
8.如权利要求7所述的异常检测装置,其特征在于,所述阵列式温度传感器为具有至少一个切面的球形,所述检测端端面为其中一个所述切面,所述壳体上设有用于安装所述检测端端面的安装孔。
9.如权利要求8所述的异常检测装置,其特征在于,所述安装孔与所述检测端端面的面积大小一致。
10.如权利要求8所述的异常检测装置,其特征在于,所述传动部件驱动所述检测端端面以所述球形的球心为中心转动。
11.如权利要求6至10任意一项所述的异常检测装置,其特征在于,所述阵列式温度传感器为热电堆温度传感器,所述检测端为所述热电堆温度传感器的热端。
12.一种空调器,包括阵列式温度传感器,其特征在于,还包括如权利要求6至11任意一项所述的异常检测装置。
13.如权利要求12所述的空调器,其特征在于,所述异常检测装置的壳体为空调器的室内机的壳体。
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