CN113126666A - 温度控制系统与温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种温度控制方法,包括周期性地感测在空间的空气温度,并且周期性地感测多个内装表面各自的表面温度;反应于所述空气温度以及多个表面温度小于目标温度,依据目标温度、空气温度以及多个表面温度,计算空调装置的空气加热持续时间及多个阵列排列的加热装置各自的表面加热持续时间;根据空气加热持续时间执行空气加热运作,并且根据表面加热持续时间来执行表面加热运作;以及反应于当前所感测的空气温度以及当前所感测的多个表面温度达到所述目标温度,指示所述空调装置停止所执行的所述空气加热运作。
Description
技术领域
本公开涉及一种温度控制系统,并且涉及适用于一空间的一种温度控制系统与温度控制方法。
背景技术
随着科技的进展,使用电动马达作为行驶的动力来源的车辆(如,电动车或油电混合车)也越来越普及。
一般来说,所述车辆的电池除了提供电力给所述电动马达之外,所述电池也需要提供电力给所述车辆的其他的多种电子装置,以使所述多种电子装置运作。
特别是,在电池容量固定的情况下,当天气寒冷时,所述电池会需要提供大量的电力给车内加热系统,以保持驾驶者/乘客于车内的舒适感受。因此,电池所保存的电力会因为所述车内加热系统而导致了大量的消耗,进而减低了所述车辆的总运作时间/续航力。此外,部份的传统车内加热系统会持续加热车辆的座椅,而造成驾驶者/乘客的不适。
因此,如何改善车内加热系统的耗能,以增进所述电池的电力利用效率,进而加强所述车辆的总运作时间/续航力,为本领域人员致力发展的目标。
发明内容
本公开一实施例提供适用于一空间的一种温度控制系统。所述系统包括空调装置、表面加热系统、温度检测系统以及处理器。所述表面加热系统包括多个阵列排列的加热装置,分别被设置于所述空间的多个内装表面上,并且所述多个加热装置用以加热所述多个内装表面。所述温度检测系统包括第一温度感测装置以及多个第二温度感测装置,其中所述第一温度感测装置用以周期性地感测在所述空间的空气温度,其中所述多个第二温度感测装置分别被设置于所述空间的所述多个内装表面上,并且用以周期性地感测所述多个内装表面各自的表面温度。反应于所述空气温度以及多个表面温度小于目标温度,处理器用以执行一温度控制程序的第一阶段。在所述第一阶段中,处理器更用以依据所述目标温度、所述空气温度以及所述多个表面温度,计算所述空调装置的空气加热持续时间及所述多个加热装置各自的表面加热持续时间。此外,所述处理器更用以指示所述空调装置根据所述空气加热持续时间执行空气加热运作,并且指示所述多个加热装置各自根据对应的所述表面加热持续时间来执行表面加热运作。此外,反应于当前所感测的所述空气温度以及当前所感测的所述多个表面温度达到所述目标温度,所述处理器更用以指示所述空调装置停止所执行的所述空气加热运作,以结束所执行的所述第一阶段。
本公开一实施例提供适用于配置于一空间的温度控制系统的一种温度控制方法,其中所述温度控制系统包括空调装置、表面加热系统、温度检测系统以及处理器,其中所述表面加热系统包括多个阵列排列的加热装置,分别被设置于所述空间的多个内装表面上。所述方法包括经由所述温度检测系统的第一温度感测装置周期性地感测在所述空间的空气温度,并且经由所述温度检测系统的多个第二温度感测装置周期性地感测所述多个内装表面各自的表面温度,其中所述多个第二温度感测装置分别被设置于所述空间的所述多个内装表面上;反应于所述空气温度以及多个表面温度小于目标温度,执行一温度控制程序的第一阶段。其中,所述第一阶段包括,依据所述目标温度、所述空气温度以及所述多个表面温度,计算所述空调装置的空气加热持续时间及所述多个加热装置各自的表面加热持续时间;经由所述空调装置根据所述空气加热持续时间执行空气加热运作,并且经由所述多个加热装置各自根据对应的所述表面加热持续时间来执行表面加热运作;以及反应于当前所感测的所述空气温度以及当前所感测的所述多个表面温度达到所述目标温度,指示所述空调装置停止所执行的所述空气加热运作,以结束所执行的所述第一阶段。
本公开一实施例提供适用于一空间的一种温度控制系统。所述系统包括空调装置、表面加热系统、温度检测系统以及处理器。所述表面加热系统包括多个阵列排列的加热装置,分别被设置于所述空间的多个内装表面上,并且所述多个加热装置用以加热所述多个内装表面。所述温度检测系统包括第一温度感测装置以及多个第二温度感测装置,其中所述第一温度感测装置用以周期性地感测在所述空间的空气温度,其中所述多个第二温度感测装置分别被设置于所述空间的所述多个内装表面上,并且用以周期性地感测所述多个内装表面各自的表面温度。所述处理器用以经由所述空间的通信电路单元接收一空间使用时间。此外,反应于所述空气温度以及多个表面温度小于目标温度,所述处理器更用以根据所述空间使用时间执行一温度控制程序的第一阶段。在所述第一阶段中,所述处理器更用以依据所述目标温度、所述空气温度以及所述多个表面温度,计算所述空调装置的空气加热持续时间及所述多个加热装置各自的表面加热持续时间。此外,所述处理器更用以依据所述空气加热持续时间及所述空间使用时间计算对应所述空调装置的空气加热开始时间,并且依据所述多个表面加热持续时间及所述空间使用时间计算对应所述多个加热装置的多个表面加热开始时间,其中所述处理器更用以在所述空间使用时间之前,于所述空气加热开始时间指示所述空调装置执行空气加热运作,并且于所述多个表面加热开始时间指示所述多个加热装置各自执行表面加热运作,以使所述空气温度以及所述多个表面温度于所述空间使用时间达到所述目标温度。
在本公开一实施例中,所述多个加热装置各自具有以阵列方式排列的多个加热器,所述多个第二温度感测装置各自具有以阵列方式所排列的多个温度传感器,其中所述多个第二温度感测装置分别对应至所述多个加热装置,并且所述多个第二温度感测装置各自的所述多个温度传感器对应至所对应的所述加热装置的所述多个加热器。
在本公开一实施例中,所述之温度控制系统,还包括多个压力感测装置,分别设置于所述多个内装表面内,其中所述多个压力感测装置各自用以周期性地感测所述多个内装表面各自所承受的压力值,其中在完成所述第一阶段后,所述处理器执行所述温度控制程序的第二阶段,其中在所述第二阶段中,所述处理器根据对应所述多个内装表面的所述多个压力值来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作。
在本公开一实施例中,在所述根据所感测的所述多个压力值来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作的步骤中,反应于判定所述多个压力值中的一或多个第一压力值小于压力门槛值,所述处理器识别所述多个内装表面中对应所述一或多个第一压力值的一或多个第一内装表面,并且指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第一内装表面上的一或多个第一加热装置停止所执行的所述表面加热运作。
在本公开一实施例中,在所述根据所感测的所述多个压力值来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作的步骤中,反应于判定所述多个压力值中的一或多个第二压力值不小于压力门槛值,所述处理器识别所述多个内装表面中对应所述一或多个第二压力值的一或多个第二内装表面,并且指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第二内装表面上的一或多个第二加热装置维持所执行的所述表面加热运作或对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。在所述局部加热操作中,所述处理器识别被设置在所述第二内装表面上的目标第二温度感测装置的多个目标温度传感器所感测的多个目标表面子温度,其中所述处理器根据所述多个目标表面子温度指示所述第二加热装置致能所述第二加热装置的多个目标加热器中的第一部分的多个第一目标加热器,并且禁能所述多个目标加热器中的第二部分的多个第二目标加热器。
在本公开一实施例中,反应于判定所述多个目标表面子温度中的多个第一目标表面子温度小于子温度门槛值,所述处理器从所述多个目标加热器中识别对应于所述多个第一目标表面子温度的所述多个第一目标加热器,反应于判定所述多个目标表面子温度中的多个第二目标表面子温度不小于所述子温度门槛值,所述处理器从所述多个目标加热器中识别对应于所述多个第二目标表面子温度的所述多个第二目标加热器。
在本公开一实施例中,反应于判定所述空气温度下降至再加热温度门槛值,所述处理器执行所述温度控制程序的第三阶段。在所述第三阶段中,所述处理器指示所述空调装置执行所述空气加热运作,并且指示所述多个加热装置各自执行所述表面加热运作,直到当前所感测的所述空气温度上升至所述目标温度,其中在所述表面加热运作中,所述多个加热装置各自的所述多个加热器皆被致能且处于第一加热功率,其中反应于在所述第三阶段中的所述空气温度上升至所述目标温度,所述处理器再次执行所述温度控制程序的所述第二阶段。
在本公开一实施例中,在完成所述第一阶段后,所述处理器执行所述温度控制程序的第二阶段。在所述第二阶段中,所述处理器周期性地识别所述多个第二温度感测装置各自的所述多个温度传感器所感测的所述多个内装表面各自的多个表面子温度,其中所述处理器根据所述多个内装表面各自的所述多个表面子温度来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作。
在本公开一实施例中,在所述根据所述多个内装表面各自的所述多个表面子温度来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作的步骤中,反应于判定所述多个内装表面中的一或多个第一内装表面各自的多个第一表面子温度不符合所述第一态样,所述处理器指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第一内装表面上的一或多个第一加热装置停止所执行的所述表面加热运作,其中反应于判定所述多个内装表面中的一或多个第二内装表面各自的多个第二表面子温度符合第一态样,所述处理器指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第二内装表面上的一或多个第二加热装置维持所执行的所述表面加热运作或对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。
在本公开一实施例中,所述第一态样包括:所述多个第一表面子温度的平均值大于一触发温度门槛值;对应所述多个第一表面子温度的温度分布图相符于经由机器学习所获得的温度分布图样本;所述多个第一表面子温度的平均值与所述空气温度之间的差值大于一第一触发温度差值门槛值;或所述多个第一表面子温度中的最大者与最小者之间的差值大于一第二触发温度差值门槛值。
在本公开一实施例中,其中所述多个内装表面各自具有多个区域,其中所述多个区域各自具有不同的阵列单元密度,其中被设置于一个内装表面的一个第二温度感测装置的多个温度传感器与所对应的一个加热装置的多个加热器组成多个阵列单元,其中所述多个阵列单元根据所述一个内装表面的所述多个区域各自的所述阵列单元密度被设置。
在本公开一实施例中,其中所述多个加热器中的每一个加热器包括薄膜加热器、陶瓷加热片或线圈加热器。
基于上述,本公开实施例所提供的一种温度控制系统与温度控制方法,可精确地计算空间的空调装置与表面加热系统的加热持续时间。此外,本公开的实施例所提供的一种温度控制系统与温度控制方法,更可根据所接收的空间使用时间,在所述空间使用时间之前,预先于所计算的空气加热开始时间及表面加热开始时间来启动所述空调装置与所述表面加热系统,以对所述空间执行预先加热。进而可减少空间的温度控制系统(加热系统)的耗能,并且增进空间的温度控制系统的工作效率。另一方面,本公开的实施例所提供的一种温度控制系统与温度控制方法,更可判定当前一或多个使用者所接触的内装表面,以停止其他内装表面的多个加热器的运作,并且管理所述内装表面上的多个加热器的运作(局部加热操作),进而在节省能源的状态下,进一步使所述一或多个使用者对于所处的空间有更佳的舒适体验。
附图说明
图1是根据本公开的一实施例所绘示的温度控制系统的示意图。
图2A是根据本公开的一实施例所绘示的空间及温度控制系统的方块示意图。
图2B是根据本公开的一实施例所绘示的表面加热系统中的表面加热装置组的方块示意图。
图2C是根据本公开的一实施例所绘示的依据阵列方式设置的温度调整单元/阵列单元的示意图。
图3A是根据本公开的一实施例所绘示的温度控制方法的流程图。
图3B是根据本公开的另一实施例所绘示的温度控制方法的流程图。
图3C是根据本公开的一实施例所绘示的温度控制方法的温度控制程序中的第二阶段与第三阶段的流程图。
图3D是根据本公开的另一实施例所绘示的温度控制方法的温度控制程序中的第二阶段与第三阶段的流程图。
图4A是根据本公开的一实施例所绘示的内装表面上的第二温度感测装置的不同时间点的温度分布分区图的示意图。
图4B是根据本公开的一实施例所绘示的根据第二温度感测装置的温度分布分区图所判定的多个第一目标加热器/第一目标温度调整单元及多个第二目标加热器/第二目标温度调整单元的示意图。
图5是根据本公开的一实施例所绘示的温度控制程序的多个阶段的示意图。
图6是根据本公开的一实施例所绘示的设置不同区域中的温度调整单元的示意图。
附图标记列表
10:车辆
11:温度控制系统
20:云端服务器
WC1、WC2:无线联机/网络联机
30:行动装置
110:处理器
120:通信电路单元
130:驾驶单元
140:输入/输出装置
150:储存装置
160:第一温度感测装置
170:空调装置
180:表面加热系统
180(1)~180(P):表面加热装置组
181(1)~181(P):加热装置
182(1)~182(P):第二温度感测装置
183(1)~183(P):压力感测装置
210(1,1)~210(M,N):加热器
220(1,1)~220(M,N):温度传感器
210(1):加热微控制器
220(1):温度感测微控制器
S311、S312、S313、S314、S315、S316、S317、S318:温度控制方法的流程步骤
S321、S322、S323、S324、S325、S326、S327:温度控制方法的流程步骤
S330、S340、S341、S342、S343、S350、S360:温度控制方法的流程步骤
S370、S380、S381、S382、S383、S350、S360:温度控制方法的流程步骤
T1、T2、T3、T4:时间点
401、402、403、404:温度分布图
410、420:加热装置/以阵列方式排列的多个加热器
A40:箭头
T500:表
600:内装表面
具体实施方式
图1是根据本公开的一实施例所绘示的温度控制系统的示意图。请参照图1,在本实施例中,为了有效率地加热车辆10(如,空间),车辆10的处理器110会根据第一温度感测装置160所感测的空气温度(或配合表面加热系统180所感测的表面温度)以及目标温度,控制车辆10内的空调装置170与表面加热系统180的加热运作的持续时间。所述目标温度为预先设定的(如,摄氏20至28度之间的一个温度值,或其他默认的温度值)。在又一实施例中,处理器110可从云端服务器20接收数据,以计算空调装置170与表面加热系统180的加热运作的启动时间点。所述数据例如是从驾驶者(如,空间的主要管理者/用户)的行动装置30所发送的关于车辆使用时间(如,空间使用时间)或车辆使用排程(如,空间使用排程)的信息。也就是说,藉由驾驶者所设定车辆使用时间或车辆使用排程,车辆10可以智能地在所计算的启动时间点来加热车辆10且使车辆10于被使用的时间(对应车辆使用时间或车辆使用排程)之前被加热至目标温度,以让驾驶者可在进入车辆10且开始使用车辆10时,感受到舒适的温度(因空气温度及和驾驶者所接触的内装表面的表面温度都已经被加热至对一般舒适范围内的目标温度)。以下利用图2A来进一步说明车辆10及温度控制系统的硬件架构。
应提醒的是,为了便于理解,本公开的大部分实施例多以交通工具(如,车辆10)为例子,但本公开的应用层面并不限定于车辆。本公开的实施例所提供的温度控制方法与温度控制系统亦可适用于汽车以外的其他类型的交通工具,或适用于其他需要调整室内温度与室内对象的表面温度的房间(或空间)。室内对象的表面也被称为内装表面。例如,若本公开的实施例所提供的温度控制方法与温度控制系统应用于非车辆的空间(如,运动场、体育馆、工厂、会议室、办公室、卖场、或家庭中的各种房间,或其他形式的可控温的密闭空间),相应于车辆的驾驶者/乘客,亦可被替换为其他会使用到所述空间的主要或次要使用者(或生物),并且空间使用时间、空间使用排程、目标温度亦可相应于所述使用者而被预先设定。以下以车辆10作为所述空间的一个例子,经由多个实施例与图式来说明本公开所提供的温度控制方法与温度控制系统。
图2A是根据本公开的一实施例所绘示的空间及温度控制系统的方块示意图。请参照图2A,车辆10(亦称,空间10)的温度控制系统11包括处理器110、储存装置150、第一温度感测装置160、空调装置170、表面加热系统180以及电源管理电路单元190。处理器110耦接(电性连接)至储存装置150、第一温度感测装置160、空调装置170、表面加热系统180以及电源管理电路单元190。此外,所述处理器110更耦接至车辆10的通信电路单元120、驾驶单元130以及输入/输出装置140。应注意的是,在应用本公开的温度控制方法与温度控制系统的非交通工具的空间10中,所述空间10并不具有驾驶单元130。
所述处理器110为具备运算能力的硬件(例如芯片组、处理器等),用以管理车辆10的整体运作(如,控制车辆10中其他硬件组件的运作)。在本实施例中,处理器110例如是一核心或多核心的中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、微处理器(micro-processor)、或是其他可程序化之处理单元(Programmable Processing Unit)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)、可程序化逻辑设备(ProgrammableLogic Device,PLD)或其他类似装置。
通信电路单元120用以经由无线方式来接收通信讯号。在本实施例中,通信电路单元120例如是支持WiFi通信协议、蓝芽(Bluetooth)、近场通信(Near FieldCommunication;NFC)、第三代通信系统伙伴项目(3rd Generation Partnership Project;3GPP)标准、第四代通信系统伙伴项目(4th Generation Partnership Project;4GPP)标准、第五代通信系统伙伴项目(5th Generation Partnership Project;5GPP)标准等无线通信电路单元。在本实施例中,通信电路单元120可藉由所建立的一或多个无线网络联机,以联机至云端服务器20(如,藉由无线网络联机WC1)或行动装置30(如,藉由无线网络联机WC1及无线网络联机WC2)。数据(如,所述数据例如是从驾驶者(车辆的用户)的行动装置30所发送的关于车辆使用时间或车辆使用排程的信息)可藉由所建立的无线网络联机WC1、WC2以在车辆10、云端服务器20以及行动装置30之间被传输。在一实施例中,通信电路单元120更用以连接至网络(例如,电信网络、因特网、物联网等),以使车辆10可接收从所连接的网络下载或上传数据。
驾驶单元130用以根据处理器110的指示来控制车辆10的移动。更详细来说,驾驶单元130可藉由控制车辆10的机械系统与动力系统来控制车辆10的移动方向、速度与加速度。在一实施例中,驾驶单元130可回传相关于驾驶单元130中引擎的温度的数据给处理器110,并且处理器110可指示温度控制系统11利用热传导的方式来接收驾驶单元130中引擎所发出的热能以加热所需要加热的内装表面,或是利用热对流的方式来接收驾驶单元130中引擎所发出的热能以辅助空调装置的空气加热运作。本公开并不限定于驾驶单元130的实施方式,关于驾驶单元130的细节不赘述于此。
输入/输出单元140例如是触控面板,其用以让使用者输入数据或是经由输入/输出单元140来控制所用户所欲执行的操作。此外,输入/输出单元140亦可显示/播放信息。在本实施例中,使用者/乘客亦可对输入/输出单元140执行输入操作/输入指令,以设定相关于温度控制系统11所执行的温度控制程序的一或多个参数或调整当前所执行的空气加热运作或表面加热运作。所述参数例如是目标温度或用以设定车辆使用排程的一或多个参数。
储存装置150经由处理器110的指示来暂存数据,所述数据包括用以管理车辆10的系统数据、所获得的温度感测值、所获得的压力感测值,本公开不限于此。除此之外,储存装置150还可以经由处理器110的指示来记录一些需要长时间储存的数据。例如,相关于温度控制系统11所执行的温度控制程序的一或多个参数、历史温度感测值、历史压力感测值、历史温度分布图、用以管理车辆10的韧体或是软件。储存装置150可以是任何型态的硬盘机(hard disk drive,HDD)或非挥发性内存储存装置(如,固态硬盘)。在一实施例中,储存装置150亦可是例如包含闪存模块的硬件。
电源管理电路单元190用以管理提供给车辆10各个硬件组件的电力。电源管理电路单元190可包括电池。
第一温度感测装置160用以周期性地感测车辆10内的空间的空气温度。所述空气温度的数值会被传送给处理器110。
空调装置170用以根据所述处理器110的指示来执行相应的空调运作(如,空气加热运作),以经由一或多个出风口吹送具有相应温度值的空气,进而控制车辆10内的空间的空气温度至目标温度。空调装置170可包括热泵(Heat Pump)。
在本实施例中,所述表面加热系统180包括分别被设置在车辆内的多个内装表面的多个表面加热装置组180(1)~180(P),所述多个表面加热装置组180(1)~180(P)包括阵列排列的加热装置181(1)~181(P)、第二温度感测阵列182(1)~182(P)以及压力感测装置183(1)~183(P),其中P为正整数。以下先利用图2B来说明表面加热装置组的硬件架构。值得一提的是,所述第二温度感测阵列182(1)~182(P)与所述第一温度感测装置160可组合为温度感测系统。
图2B是根据本公开的一实施例所绘示的表面加热系统中的表面加热装置组的方块示意图。请参照图2B,以表面加热装置组180(1)为代表,表面加热装置组180(1)包括加热装置181(1)、第二温度感测装置182(1)以及压力感测装置183(3)。所述加热装置181(1)用以加热设置所述表面加热装置组180(1)的内装表面。所述第二温度感测装置182(1)用以周期性地感测设置所述表面加热装置组180(1)的内装表面的表面温度。所述压力感测装置183(1)用以周期性地感测设置所述表面加热装置组180(1)的内装表面的压力值(所受到的压力/重量)。例如,假设设置所述表面加热装置组180(1)的内装表面为座椅的表面,所述压力感测装置183(1)可感测坐在所述座椅上的乘客的重量。又例如,假设设置所述表面加热装置组180(1)的内装表面为方向盘的表面,所述压力感测装置183(1)可感测施加于所述方向盘的驾驶者的握力。所感测到的压力值会被传送至处理器110,以让处理器110判断对应的内装表面是否被乘客所接触,进而判断是否对所对应的内装表面执行相应的温度控制,以使乘客的感受更加舒适。在一实施例中,处理器110可识别被乘客所接触的内装表面,并且指示空调装置170的致能多个出风口中对应所述内装表面的出风口,以吹送相应温度的空气,进而使乘客的感受更加舒适。
所述多个内装表面包括下列所述车辆10内的空间中的多个对象的一或多者的表面:多个座椅;多个车窗;一或多个天窗;天花板;多个车门板;方向盘;以及多个地板。应注意的是,在其他空间10并非交通工具的实施例中,空间10的内装表面可包括但不限于下列的一或多者的表面:多个天花板;多个窗户;多个地板;多个墙面;多个柱子表面;多个桌子;多个椅子;多个家具;多个室内设施。此外,在一些实施例中,特定室内设施(如,泳池、浴缸)所承载的可被使用者所接触的液体,也可经由所述特定室内设施的内装表面而被加热。
更详细来说,所述加热装置181(1)包括加热微控制器(Heating Micro ControlUnit)210(1),以及依据阵列方式(MxN的矩阵)所设置的多个加热器210(1,1)~210(M,N),其中M与N为正整数。所述第二温度感测装置182(1)包括温度感测微控制器(TemperatureSensing Micro Control Unit)220(1),以及依据另一阵列方式(MxN的矩阵)所设置的多个温度传感器220(1,1)~220(M,N),其中M与N为正整数。其中,所述第二温度感测装置182(1)对应至所述加热装置181(1),并且所述第二温度感测装置182(1)的所述多个温度传感器220(1,1)~220(M,N)对应至所对应的所述加热装置181(1)的所述多个加热器210(1,1)~210(M,N)。
图2C是根据本公开的一实施例所绘示的依据阵列方式设置的温度调整单元/阵列单元的示意图。请同时参照图2B与图2C,在本实施例中,每一个温度传感器可与所对应的加热器组成一个温度调整单元(亦可称,温度调整装置),并且所述温度调整单元可视为温度调整阵列的一个阵列单元。也就是说,一个内装表面可依据对应的阵列方式被分割为多个阵列单元表面/阵列单元区域,并且所述一个内装表面的多个温度调整单元/阵列单元是依据对应的阵列方式被设置于所述一个内装表面的多个阵列单元表面/阵列单元区域内。
温度感测微控制器220耦接至述多个温度传感器220(1,1)~220(M,N),并且可获得所述多个温度传感器220(1,1)~220(M,N)各自所感测到的表面子温度(即,所对应的阵列单元表面/阵列单元区域的表面温度)。温度感测微控制器220可计算所述多个温度传感器220(1,1)~220(M,N)所感测到的多个表面子温度的平均值,以作为所对应的内装表面的表面温度。所获得的所述表面温度可经由温度感测微控制器220传送至所述处理器110。此外,所述多个温度传感器220(1,1)~220(M,N)所感测到的所述多个表面子温度亦可经由温度感测微控制器220传送至所述处理器110。
第一温度感测装置160具有温度传感器,并且第一温度感测装置160的温度传感器与第二温度感测装置182(1)多个温度传感器220(1,1)~220(M,N)各自例如是,热电偶(Thermocouple)、电阻温度探测器(Resistance Temperature Detector,RTD)、热敏电阻(Thermistor)或其他合适的电子式温度传感器。此外,所述第一温度感测装置160的温度传感器也可以为红外线温度传感器或其他形式的用以量测空气温度的温度传感器。
所述多个加热器210(1,1)~210(M,N)各自包括薄膜加热器、陶瓷加热片、线圈加热器或其他合适的电子式加热器。在本实施例中,被设置于不同的内装表面的加热器的种类可相同或不同,本公开不限于此。
所述加热微控制器210(1)可根据处理器110的指示(接收来自处理器110的控制讯号/控制指令),以使用相应的加热功率来启动/致能/触发所述多个加热器210(1,1)~210(M,N)中的一或多者(使所述多个加热器210(1,1)~210(M,N)执行对应的加热运作)。
应注意的是,在此例子中,所述阵列方式相同于所述另一阵列方式,但本公开不限于此。例如,在另一实施例中,所述阵列方式不同于所述另一阵列方式(如,第二温度感测装置182(1)包括依据另一阵列方式(YxZ的矩阵)所设置的多个温度传感器220(1,1)~220(Y,Z),其中Y与Z为不同于M与N的正整数)。
为了方便说明,在以下的实施例中,用以设置所述多个加热的所述阵列方式相同于用以配置对应的多个温度传感器的所述另一阵列方式。
图3A是根据本公开的一实施例所绘示的温度控制方法的流程图。请参照图3A,在步骤S311中,经由第一温度感测装置160,周期性地感测在车辆10内的空间(或空间10)的空气温度。此外,在步骤S312中,经由被设置于所述车辆10(或空间10)的多个内装表面(如,P个内装表面)内的多个第二温度感测装置182(1)~182(P),周期性地感测所述多个内装表面各自的表面温度。具体来说,处理器110可从温度感测系统的第一温度感测装置160周期性地接收所感测的空气温度(的数值),并且从所述温度感测系统的多个第二温度感测装置182(1)~182(P)周期性地接收所感测的所述多个内装表面的多个表面温度(的数值)。
接着,在步骤S313中,处理器110判断所述空气温度以及所述多个表面温度是否小于目标温度。具体来说,在本实施例中,处理器110可根据预先设定的车辆使用时间、车辆使用排程、所接收的预热指令来执行步骤S313,以判断是否要执行温度控制程序中的第一阶段(亦称,预热阶段)以加热车辆10内部。所述预热指令例如是驾驶者透过行动装置30或/及云端服务器20所发送给车辆10的。
反应于判定所述空气温度以及所述多个表面温度小于目标温度,处理器110判定要执行温度控制程序中的第一阶段(亦称,预热阶段),接续至步骤S314,处理器110依据所述目标温度、所述空气温度以及所述多个表面温度,计算空调装置的空气加热持续时间及多个加热装置各自的表面加热持续时间。
若判定所述空气温度以及所述多个表面温度不小于目标温度,则持续判定所述空气温度以及所述多个表面温度是否小于目标温度。
更详细来说,空气加热持续时间可根据下列公式(1.1)与公式(1.2)来计算:
HAir=mair×sair×(T′Air-TAir) (1.1)
tHP=HAir/(QHP×ηHP) (1.2)
HAir为为了上升至目标温度所执行的空气加热运作所需的总能量,单位为焦耳(J);mAir为车辆10的空间中的空气的总质量;sAir为车辆10的空间中的空气的比热;QHP为空调装置的功率;ηHP为空调装置170的热电效率;T’Air为对应空气温度的目标温度;TAir为所感测的空气温度;tHP为空气加热持续时间,单位为秒(second)。
另一方面,表面加热持续时间可根据下列公式(2.1)与公式(2.2)来计算:
HSurface=mSurface×sSurface×(T′Surface-TSurface) (2.1)
tSH=HSurface/(QSH×ηSH) (2.2)
HSurface为为了上升至目标温度所执行的表面加热运作所需的总能量,单位为焦耳(J);mSurface为对应的内装表面的总质量;sSurface为对应的内装表面的比热;QSH为对应的表面加热阵列的功率;ηHP为对应的表面加热阵列的热电效率;T’Surface为对应表面温度的目标温度;TSurface为所感测的表面温度;tSH为表面加热持续时间,单位为秒(second)。
上述参数,如,mAir、sAir、QHP、ηHP、mSurface、sSurface、QSH、ηHP、T’Air、T’Surface皆为预先设定的。在本实施例中的对应空气温度的目标温度(如,T’Air为23℃)以及对应表面温度的目标温度(如,T’Surface为23℃)被设定为相同的温度值,但本公开不限于此。例如,在另一实施例中,对应空气温度的目标温度(如,T’Air为23℃)可不同于对应表面温度的目标温度(如,T’Surface为29℃)。
接着,在步骤S315中,经由所述空调装置根据所述空气加热持续时间执行空气加热运作,并且经由所述多个加热装置各自根据对应的所述表面加热持续时间来执行表面加热运作。具体来说,在计算出所述空气加热持续时间以及对应多个内装表面的所述多个表面加热持续时间后,处理器110可指示所述空调装置170以预定的加热功率(如,QHP)来开始执行空气加热运作,并且持续执行所述空气加热运作的时间长度等同于所述空气加热持续时间;在计算出所述空气加热持续时间以及对应多个内装表面的所述多个表面加热持续时间后,处理器110可指示所述表面加热装置组180(1)~180(P)各自以预定的加热功率(如,QSH)来开始执行表面加热运作,并且各自持续执行所述表面加热运作的时间长度等同于对应的表面加热持续时间。
接着,在步骤S316中,处理器判断所述空气温度以及所述多个表面温度是否小于目标温度。
反应于判定所述空气温度以及所述多个表面温度小于目标温度,执行步骤S317;反应于判定所述空气温度以及所述多个表面温度不小于目标温度,执行步骤S318。
在步骤S317中,经由所述空调装置170继续执行空气加热运作,并且经由所述多个表面加热装置组180(1)~180(P)继续执行表面加热运作。也就是说,若处理器110发现空气温度仍然没有上升至所述目标温度,处理器110会指示空调装置170继续执行空气加热运作,直到空气温度上升至所述目标温度为止(即,接续至步骤S318);若处理器110发现一个内装表面的表面温度仍然没有上升至所述目标温度,处理器110会指示对应的表面加热阵列继续对所述内装表面执行表面加热运作,直到对应的表面温度上升至所述目标温度为止(即,接续至步骤S318)。于第一阶段中,在所述表面加热运作中,所述多个加热装置181(1)~181(P)各自的所述多个加热器皆被致能且处于第一加热功率。
在步骤S318中,处理器110指示所述空调装置170停止所执行的所述空气加热运作。也就是说,若处理器110发现空气温度已经上升至所述目标温度,仅空调装置所执行的空气加热运作会被停止。在一实施例中,若处理器110发现一个内装表面的表面温度已经上升至所述目标温度,处理器110并不会停止对应的表面加热阵列所执行的表面加热运作,但处理器110可指示对应的表面加热阵列使用相同的加热功率(如,第一加热功率)或较低的加热功率(如,第二加热功率)来执行表面加热运作,以减少用于加热车辆10的电力消耗。
上述步骤S314~S318可被视为处理器110所执行的温度控制程序的第一阶段(预热阶段)。在此第一阶段中,车辆10的空气与多个内装表面可被预先加热至目标温度。完成步骤S318后,处理器110可接续执行温度控制程序的第二阶段(节能阶段)(见,图3C或图3D)。
在另一实施例中,温度控制系统11可利用所接收的车辆使用时间(或车辆使用排程)计算加热开始时间来更精确且有效地执行空气加热运作与表面加热运作。以下利用图3B来说明。
图3B是根据本公开的另一实施例所绘示的温度控制方法的流程图。请参照图3B,步骤S322、S323、S324、S325相同于图3A中的步骤S311、S312、S313、S314,其中的细节不再赘述。
首先,在步骤S321中,处理器110经由车辆10(或空间10)的通信电路单元120接收车辆使用时间(如,2019/10/25 17:45)(或空间使用时间)。在一实施例中,所述车辆使用时间更可经由输入/输出装置140被输入。本公开并不限定于所述车辆使用时间的格式。
反应于判定所述空气温度以及所述多个表面温度小于目标温度;依据所述目标温度、所述空气温度以及所述多个表面温度,计算空调装置的空气加热持续时间及多个加热装置各自的表面加热持续时间(S325),并且执行步骤S326。
在步骤S326中,处理器110依据所述空气加热持续时间及所述车辆使用时间计算对应所述空调装置的空气加热开始时间,并且依据所述多个表面加热持续时间及所述车辆使用时间计算对应所述多个加热装置的多个表面加热开始时间。
具体来说,处理器110可根据所述空气加热持续时间、及所述车辆使用时间来计算执行空气加热运作的起始时间(空气加热开始时间)。
例如,假设车辆使用时间为“2019/10/25 17:45”,并且空气加热持续时间为900秒(15分钟)。处理器110可将所述车辆使用时间减去所述空气加热持续时间,以获得空气加热开始时间为“2019/10/25 17:30”。
相似地,处理器110可根据对应一个内装表面的所述表面加热持续时间、及所述车辆使用时间来计算执行于所述内装表面的表面加热运作的起始时间(表面加热开始时间)。
例如,假设车辆使用时间为“2019/10/25 17:45”,并且对应的表面加热持续时间为600秒(10分钟)。处理器110可将所述车辆使用时间减去所述表面加热持续时间,以获得表面加热开始时间为“2019/10/25 17:35”。
在获得所述空气加热开始时间以及所述表面加热开始时间后,在步骤S327中,于所述空气加热开始时间指示所述空调装置执行空气加热运作,并且于所述多个表面加热开始时间指示所述多个加热装置各自执行表面加热运作,以使所述空气温度以及所述多个表面温度于所述车辆使用时间达到所述目标温度。
上述步骤S325~S327可被视为在此另一实施例中的处理器110所执行的温度控制程序的第一阶段(预热阶段)。在此第一阶段中,车辆10的空气与多个内装表面可在车辆使用时间之前,经由于空气加热开始时间所执行的空气加热运作及于表面加热开始时间所执行的表面加热运作,而于车辆使用时间被预先加热至目标温度。完成步骤S327后,处理器110可接续执行温度控制程序的第二阶段(节能阶段)(见,图3C或图3D)。
在此另一实施例中,步骤S327可不接续至第二阶段,但接续至步骤S316~S318(如虚线所示),步骤S316~S318请参考图3A。
应注意的是,在其他空间10(如,会议室)并非交通工具的实施例中,会议室10的用户可经由网络联机,操作所述用户的电子装置(如,手机或计算机)来通知会议室的处理器110空间使用时间(如,会议开始的时间)或空间使用排程(如,所述会议室的每一天的被使用的时间区段)。处理器110便可根据空间使用时间/空间使用排程来进行预热阶段。
图3C是根据本公开的一实施例所绘示的温度控制方法的温度控制程序中的第二阶段与第三阶段的流程图。请参照图3C,在完成第一阶段后,处理器110执行温度控制程序的第二阶段,即,步骤S330~S340。
在步骤S330中,处理器110经由被设置于车辆的多个内装表面内的多个压力感测装置,周期性地感测多个内装表面各自所承受的压力值。接着,在步骤S340中,处理器110根据对应所述多个内装表面的所述多个压力值来管理所述多个加热装置181(1)~181(P)所执行的所述多个表面加热运作。
具体来说,步骤S340包括步骤S341~S343。在步骤S341中,处理器110分别判断所述多个压力值是否小于压力门槛值。反应于判定所述多个压力值中小于压力门槛值的一或多个第一压力值,执行步骤S342;反应于判定所述多个压力值中不小于压力门槛值的一或多个第二压力值,执行步骤S343。
在步骤S342中,处理器110识别所述多个内装表面中对应所述一或多个第一压力值的一或多个第一内装表面,并且指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第一内装表面上的一或多个第一加热装置停止所执行的所述表面加热运作。举例来说,反应于识别所述多个内装表面中对应小于压力门槛值的所述一或多个第一压力值的一或多个第一内装表面,处理器110可认为所述一或多个第一内装表面并未被乘客所接触,并且处理器110可停止在所述一或多个第一内装表面内的一或多个第一加热装置各自所执行的表面加热运作。
在步骤S343中,处理器110识别所述多个内装表面中对应所述一或多个第二压力值的一或多个第二内装表面,指示被设置于所述一或多个第二内装表面上的一或多个第二加热装置维持所执行的所述表面加热运作或对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。举例来说,反应于识别所述多个内装表面中对应不小于压力门槛值的所述一或多个第二压力值的一或多个第二内装表面,处理器110可认为所述一或多个第二内装表面被乘客所接触,并且处理器110可维持在所述一或多个第二内装表面内的一或多个第二加热装置各自所执行的表面加热运作,或是处理器110可进一步对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。
接着,在步骤S350中,判断所述空气温度是否下降至再加热温度门槛值。反应于判定所述空气温度下降至所述再加热温度门槛值,执行步骤S360;反应于判定所述空气温度非下降至所述再加热温度门槛值,执行步骤S330。
具体来说,于第二阶段中,由于空调装置已经被停止所执行的空气加热运作,车辆10内的空气温度有可能会从目标温度慢慢地下降。因此,反应于判定所述空气温度从目标温度下降至再加热温度门槛值,处理器110会执行温度控制程序的第三阶段(亦称,再加热阶段)(步骤S360),以再加热车辆10内的空气。
在步骤S360中,处理器110指示所述空调装置170执行所述空气加热运作,并且指示所述多个加热装置181(1)~181(P)各自执行所述表面加热运作,直到当前所感测的所述空气温度上升至所述目标温度。于第三阶段中,在所述表面加热运作中,所述多个加热装置181(1)~181(P)各自的所述多个加热器皆被致能且处于第一加热功率。
在当前所感测的所述空气温度上升至所述目标温度后,执行步骤S330,即,处理器110再次执行所述温度控制程序的所述第二阶段。
然而,在另一实施例中,于第二阶段中,处理器110可不藉由压力感测装置来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作。
图3D是根据本公开的另一实施例所绘示的温度控制方法的温度控制程序中的第二阶段与第三阶段的流程图。请参照图3D,于此另一实施例中,在完成第一阶段后,处理器110执行温度控制程序的第二阶段,即,步骤S370~S380。
在步骤S370中,处理器110周期性地识别多个第二温度感测装置各自的多个温度传感器所感测的多个内装表面各自的多个表面子温度。接着,在步骤S380中,处理器110根据所述多个内装表面各自的所述多个表面子温度来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作。
具体来说,步骤S380包括步骤S381~S383。在步骤S381中,处理器110分别判断所述多个内装表面各自的所述多个表面子温度是否符合第一态样。反应于判定所述多个内装表面中的一或多个第一内装表面各自的多个第一表面子温度不符合所述第一态样,执行步骤S382;反应于判定所述多个内装表面中的一或多个第二内装表面各自的多个第二表面子温度符合所述第一态样,执行步骤S383。也就是说,处理器110会去分析所述多个内装表面各自的所述多个表面子温度,查找出多个表面子温度是符合第一态样的内装表面,以将所查找到的所述内装表面识别为第二内装表面(其余的所具有的多个表面子温度不符合所述第一态样的内装表面会被识别为第一内装表面)。
在本实施例中,所述第一态样可被设定为下列条件的其中之一:(1)所述多个表面子温度的平均值大于一触发温度门槛值;(2)对应所述多个表面子温度的温度分布图相符于经由机器学习所获得的温度分布图样本(如,经由乘客坐在内装表面上一段时间所获得的温度分布图);(3)所述多个表面子温度的平均值与所述空气温度之间的差值大于一第一触发温度差值门槛值;以及(4)所述多个表面子温度中的最大者与最小者之间的差值大于一第二触发温度差值门槛值。
例如,假设第一态样被设定为“所述多个表面子温度的平均值大于一触发温度门槛值”。处理器110分别计算每个内装表面上所被感测到的多个表面子温度的平均值(如,每个内装表面会对应至一个平均值)。当处理器110判定所计算的平均值非大于触发温度门槛值,处理器110会将此平均值所对应的内装表面识别为第二内装表面;当处理器110判定所计算的平均值大于触发温度门槛值,处理器110会将此平均值所对应的内装表面识别为第一内装表面。
在本实施例中,处理器110会判定不符合第一态样的第一内装表面不需要继续所执行的表面加热运作。因为,处理器110可认为此内装表面的多个表面子温度的平均值因为没有被任何乘客所乘坐,而无法上升至大于触发温度门槛值的数值。相反地,处理器110会判定符合第一态样的第二内装表面应继续所执行的表面加热运作或执行局部加热操作。因为,处理器110可认为此内装表面的多个表面子温度的平均值因为经由乘客所乘坐,被乘客的体温所影响而上升至大于触发温度门槛值的数值。应注意的是,所述触发温度门槛值可被预先设定为小于或等于人体的正常体温(如,37.5℃)的数值。
在步骤S382中,处理器110指示被设置于所述一或多个第一内装表面上的一或多个第一加热装置停止所执行的所述表面加热运作。
在步骤S383中,处理器110指示被设置于所述一或多个第二内装表面上的一或多个第二加热装置维持所执行的所述表面加热运作或对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。举例来说,处理器110可认为所述一或多个第二内装表面被乘客所接触,并且处理器110可维持在所述一或多个第二内装表面内的一或多个第二加热装置各自所执行的表面加热运作,或是处理器110可进一步对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。
接着,在步骤S350中,判断所述空气温度是否下降至再加热温度门槛值。反应于判定所述空气温度下降至所述再加热温度门槛值,执行步骤S360;反应于判定所述空气温度非下降至所述再加热温度门槛值,执行步骤S370。步骤S350、S360的细节已经描述于上,不赘述于此。
在一实施例中,处理器110更降低所维持的一或多个第二加热装置各自所执行的表面加热运作的加热功率,即,处理器110将所述一或多个第二加热装置各自的加热功率从第一加热功率被调整为第二加热功率,以进一步节省电力。其中,所述第一加热功率大于所述第二加热功率。
以下利用图4A~4B来说明局部加热运作的细节。
图4A是根据本公开的一实施例所绘示的内装表面上的第二温度感测装置的不同时间点的温度分布分区图的示意图。请参照图4A,在图4A中绘示了一个内装表面在不同时间点T1、T2、T3、T4的不同的温度分布图401、402、403、404。具体来说,处理器110可根据于一个时间点的一个内装表面的第二温度感测装置的多个温度传感器所感测到的多个表面子温度来识别出于所述时间点的温度分布图。处理器110可记录每个内装表面于不同时间点的温度分布图。此外,处理器110可利用所记录的多个历史温度分布图来经由机器学习而获得相应的温度分布图样本,进而可利用当前所获得的温度分布图样本来判断是否有乘客正在接触对应的内装表面。
如图4A所示,随着时间的增加,所述内装表面上的表面子温度的数值也越来越高。处理器110可藉由此现象,来判定所述内装表面正在被乘客的体温加热中。
在本实施例中,处理器110可利用子温度门槛值来对第二内装表面执行局部加热操作。更具体来说,处理器110识别被设置在所述第二内装表面上的目标第二温度感测装置的多个目标温度传感器所感测的多个目标表面子温度。其中,处理器110更可经由子温度门槛值与所述多个目标表面子温度的比较结果来识别出在第二内装表面的所有目标加热器中的多个第一目标加热器与多个第二目标加热器,并且致能所述多个第一目标加热器且禁能所述多个第二目标加热器。
换句话说,处理器110可根据所述多个目标表面子温度指示于第二内装表面上的第二加热装置致能所述第二加热装置的多个目标加热器中的第一部分的多个第一目标加热器,并且禁能所述多个目标加热器中的第二部分的多个第二目标加热器。
更详细来说,反应于判定所述多个目标表面子温度中的多个第一目标表面子温度小于子温度门槛值,所述处理器110从所述多个目标加热器中识别对应于所述多个第一目标表面子温度的所述多个第一目标加热器;反应于判定所述多个目标表面子温度中的多个第二目标表面子温度不小于所述子温度门槛值,所述处理器110从所述多个目标加热器中识别对应于所述多个第二目标表面子温度的所述多个第二目标加热器。
在一实施例中,处理器110更降低被致能的所述多个第一目标加热器的加热功率,即,处理器110将被致能的所述多个第一目标加热器的加热功率从第一加热功率被调整为第二加热功率,以进一步节省电力。其中,所述第一加热功率大于所述第二加热功率。
图4B是根据本公开的一实施例所绘示的根据第二温度感测装置的温度分布分区图所判定的多个第一目标加热器/第一目标温度调整单元及多个第二目标加热器/第二目标温度调整单元的示意图。请参照图4B,假设于时间点T4,处理器110识别了温度分布图404上的多个表面子温度,并且子温度门槛值被预先设定为摄氏32度。在此例子中,如箭头A40所示,处理器110可识别出对应的加热装置410的所有目标加热器中的多个第一目标加热器(分别对应小于子温度门槛值的多个第一目标表面子温度)以及多个第二目标加热器(分别对应不小于子温度门槛值的多个第二目标表面子温度)。
接着,处理器110致能所述加热装置410的所述多个第一目标加热器,并且禁能所述多个第二目标加热器,以将加热装置410调整为加热装置420。
在上述的例子中,加热装置410的30个加热器中的20个加热器被禁能(即,不执行原本所执行的表面加热运作)。如此一来,藉由局部加热操作,加热装置410的能量消耗便被减少了约66.7%(三十分之二十),达到了节省电力的效用。
在此例子中,处理器110会认为内装表面中对应所述多个第二目标加热器的区域已经被乘客的体温加热,而不需要继续提供电力给所述多个第二目标加热器以致能所述多个第二目标加热器。换句话说,藉由对所述加热装置执行局部加热操作,可有效率地节省电力。
图5是根据本公开的一实施例所绘示的温度控制程序的多个阶段的示意图。请参照图5,假设仅有一个驾驶者位于车辆内部于内装表面1的位置。
在此例子中,在预热阶段中,相较于传统技术,由于启动空调装置与表面加热系统的时间点可精确地被计算,本实施例所提供温度控制系统可使预热阶段的功耗节省。
此外,如表T500所示,在预热阶段中,空调装置170、表面加热系统中的位于内装表面1~5的加热装置皆被开启(即,执行加热运作)。接着,在节能阶段中,温度控制系统11可识别没有接触到乘客的内装表面2~5,并且关闭所述内装表面2~5的加热装置。接着,在再加热阶段中,温度控制系统11可再开启空调装置170,以使车内的空气温度回升。
在上述的实施例中,设置在一个内装表面的多个温度调整单元的密度是均等的,但是本发明不限于此。例如,在另一实施例中,被设置在内装表面的不同区域的温度调整单元的密度是不同的,如,可依据加热需求而调整。
更具体来说,所述多个内装表面各自具有多个区域,其中所述多个区域各自具有不同的阵列单元密度。此外,被设置于一个内装表面的一个第二温度感测装置的多个温度传感器与所对应的一个加热装置的多个加热器组成多个阵列单元。所述多个阵列单元根据所述一个内装表面的所述多个区域各自的所述阵列单元密度被设置。
每个内装表面的不同区域所对应的阵列单元密度的数值可依据每个内装表面的不同区域的加热需求来设定。
图6是根据本公开的一实施例所绘示的设置不同区域中的温度调整单元的示意图。请参照图6,假设内装表面600为座椅的椅垫的表面。内装表面600可被分为第一区域、第二区域、及第三区域。其中第三区域的加热需求最低(因为人体的腿部对内装表面600的加热速率最快),并且具有最小的阵列单元密度(如,每个温度调整单元彼此之间的阵列单元距离为“5X”);第一区域的加热需求最高(因为接触至乘客的面积最小),并且具有最大的阵列单元密度(如,每个温度调整单元彼此之间的阵列单元距离为“1X”)。X例如是预定的阵列单元距离。
综上所述,本公开的实施例所提供的一种温度控制系统与温度控制方法,可计算空间的空调装置与表面加热系统的加热持续时间。此外,本公开的实施例所提供的一种温度控制系统与温度控制方法,更可根据所接收的空间使用时间,在所述空间使用时间之前,预先于所计算的空气加热开始时间及表面加热开始时间来启动所述空调装置与所述表面加热系统,以对所述空间执行预先加热。进而可减少空间的温度控制系统(加热系统)的耗能,并且增进空间的温度控制系统的工作效率。另一方面,本公开的实施例所提供的一种温度控制系统与温度控制方法,更可判定当前一或多个使用者所接触的内装表面,以停止其他内装表面的多个加热器的运作,并且管理所述内装表面上的多个加热器的运作(局部加热操作),进而在节省能源的状态下,进一步使所述一或多个使用者对于所处的空间有更佳的舒适体验。
虽然结合以上实施例公开了本发明,然而其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (20)
1.一种温度控制系统,适用于一空间,包括:
空调装置;
表面加热系统,包括多个阵列排列的加热装置,分别被设置于所述空间的多个内装表面上,所述多个加热装置用以加热所述多个内装表面;
温度检测系统,包括第一温度感测装置以及多个阵列排列的第二温度感测装置,其中所述第一温度感测装置用以周期性地感测在所述空间的空气温度,其中所述多个第二温度感测装置分别被设置于所述空间的所述多个内装表面上,并且用以周期性地感测所述多个内装表面各自的表面温度;以及
处理器,其中反应于所述空气温度以及所述多个表面温度小于目标温度,
所述处理器用以执行温度控制程序的第一阶段,
其中在所述第一阶段中,
所述处理器更用以依据所述目标温度、所述空气温度以及所述多个表面温度,计算所述空调装置的空气加热持续时间及所述多个加热装置各自的表面加热持续时间,
其中所述处理器更用以指示所述空调装置根据所述空气加热持续时间执行空气加热运作,并且指示所述多个加热装置各自根据对应的所述表面加热持续时间来执行表面加热运作,
其中反应于当前所感测的所述空气温度以及当前所感测的所述多个表面温度达到所述目标温度,所述处理器更用以指示所述空调装置停止所执行的所述空气加热运作,以结束所执行的所述第一阶段。
2.如权利要求1所述的温度控制系统,其中所述多个加热装置各自具有以阵列方式排列的多个加热器,所述多个第二温度感测装置各自具有以阵列方式所排列的多个温度传感器,其中所述多个第二温度感测装置分别对应至所述多个加热装置,并且所述多个第二温度感测装置各自的所述多个温度传感器对应至所对应的所述加热装置的所述多个加热器。
3.如权利要求2所述的温度控制系统,还包括多个压力感测装置,分别设置于所述多个内装表面内,其中在完成所述第一阶段后,所述处理器执行所述温度控制程序的第二阶段,
其中在所述第二阶段中,所述多个压力感测装置各自用以周期性地感测所述多个内装表面各自所承受的压力值,
所述处理器根据对应所述多个内装表面的所述多个压力值来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作。
4.如权利要求3所述的温度控制系统,其中在所述根据所感测的所述多个压力值来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作的步骤中,
反应于判定所述多个压力值中的一或多个第一压力值小于压力门槛值,所述处理器识别所述多个内装表面中对应所述一或多个第一压力值的一或多个第一内装表面,并且指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第一内装表面上的一或多个第一加热装置停止所执行的所述表面加热运作,
反应于判定所述多个压力值中的一或多个第二压力值不小于压力门槛值,所述处理器识别所述多个内装表面中对应所述一或多个第二压力值的一或多个第二内装表面,并且指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第二内装表面上的一或多个第二加热装置维持所执行的所述表面加热运作或对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。
5.如权利要求4所述的温度控制系统,其中在所述局部加热操作中,
所述处理器识别被设置在所述第二内装表面上的目标第二温度感测装置的多个目标温度传感器所感测的多个目标表面子温度,
其中所述处理器根据所述多个目标表面子温度指示所述第二加热装置致能所述第二加热装置的多个目标加热器中的第一部分的多个第一目标加热器,并且禁能所述多个目标加热器中的第二部分的多个第二目标加热器,其中所述多个目标表面子温度中的对应至所述多个第一目标加热器的多个第一目标表面子温度小于子温度门槛值,并且所述多个目标表面子温度中的对应至所述多个第二目标加热器的多个第二目标表面子温度不小于所述子温度门槛值。
6.如权利要求3所述的温度控制系统,
其中反应于判定所述空气温度下降至再加热温度门槛值,所述处理器执行所述温度控制程序的第三阶段,
其中在所述第三阶段中,所述处理器指示所述空调装置执行所述空气加热运作,并且指示所述多个加热装置各自执行所述表面加热运作,直到当前所感测的所述空气温度上升至所述目标温度,其中在所述表面加热运作中,所述多个加热装置各自的所述多个加热器皆被致能且处于第一加热功率,
其中反应于在所述第三阶段中的所述空气温度上升至所述目标温度,所述处理器再次执行所述温度控制程序的所述第二阶段。
7.如权利要求2所述的温度控制系统,
其中在完成所述第一阶段后,所述处理器执行所述温度控制程序的第二阶段,
其中在所述第二阶段中,
所述处理器周期性地识别所述多个第二温度感测装置各自的所述多个温度传感器所感测的所述多个内装表面各自的多个表面子温度,
其中所述处理器根据所述多个内装表面各自的所述多个表面子温度来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作。
8.如权利要求7所述的温度控制系统,其中在所述根据所述多个内装表面各自的所述多个表面子温度来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作的步骤中,
反应于判定所述多个内装表面中的一或多个第一内装表面各自的多个第一表面子温度不符合第一态样,所述处理器指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第一内装表面上的一或多个第一加热装置停止所执行的所述表面加热运作,
其中反应于判定所述多个内装表面中的一或多个第二内装表面各自的多个第二表面子温度符合所述第一态样,所述处理器指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第二内装表面上的一或多个第二加热装置维持所执行的所述表面加热运作或对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。
9.如权利要求8所述的温度控制系统,其中所述第一态样包括下列条件的其中之一:
所述多个第一表面子温度的平均值大于触发温度门槛值;
对应所述多个第一表面子温度的温度分布图相符于经由机器学习所获得的温度分布图样本;
所述多个第一表面子温度的平均值与所述空气温度之间的差值大于第一触发温度差值门槛值;以及
所述多个第一表面子温度中的最大者与最小者之间的差值大于第二触发温度差值门槛值。
10.一种温度控制方法,适用于配置于一空间的温度控制系统,其中所述温度控制系统包括空调装置、表面加热系统、温度检测系统以及处理器,其中所述表面加热系统包括阵列排列的多个加热装置,分别被设置于所述空间的多个内装表面上,所述方法包括:
经由所述温度检测系统的第一温度感测装置周期性地感测在所述空间的空气温度,并且经由所述温度检测系统的阵列排列的多个第二温度感测装置周期性地感测所述多个内装表面各自的表面温度,
其中所述多个第二温度感测装置分别被设置于所述空间的所述多个内装表面上;
反应于所述空气温度以及多个表面温度小于目标温度,执行温度控制程序的第一阶段,
其中所述第一阶段包括:
依据所述目标温度、所述空气温度以及所述多个表面温度,计算所述空调装置的空气加热持续时间及所述多个加热装置各自的表面加热持续时间;
经由所述空调装置根据所述空气加热持续时间执行空气加热运作,并且经由所述多个加热装置各自根据对应的所述表面加热持续时间来执行表面加热运作;以及
反应于当前所感测的所述空气温度以及当前所感测的所述多个表面温度达到所述目标温度,指示所述空调装置停止所执行的所述空气加热运作,以结束所执行的所述第一阶段。
11.如权利要求10所述的温度控制方法,其中所述多个加热装置各自具有以阵列方式排列的多个加热器,所述多个第二温度感测装置各自具有以阵列方式所排列的多个温度传感器,其中所述多个第二温度感测装置分别对应至所述多个加热装置,并且所述多个第二温度感测装置各自的所述多个温度传感器对应至所对应的所述加热装置的所述多个加热器。
12.如权利要求11所述的温度控制方法,其中所述温度控制系统还包括多个压力感测装置,分别设置于所述多个内装表面内,所述方法还包括:
在完成所述第一阶段后,执行所述温度控制程序的第二阶段,
其中所述第二阶段包括:
经由所述多个压力感测装置各自用以周期性地感测所述多个内装表面各自所承受的压力值;以及
根据对应所述多个内装表面的所述多个压力值来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作。
13.如权利要求12所述的温度控制方法,其中所述根据所感测的所述多个压力值来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作的步骤包括:
反应于判定所述多个压力值中的一或多个第一压力值小于压力门槛值,识别所述多个内装表面中对应所述一或多个第一压力值的一或多个第一内装表面,并且指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第一内装表面上的一或多个第一加热装置停止所执行的所述表面加热运作;以及
反应于判定所述多个压力值中的一或多个第二压力值不小于压力门槛值,识别所述多个内装表面中对应所述一或多个第二压力值的一或多个第二内装表面,并且指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第二内装表面上的一或多个第二加热装置维持所执行的所述表面加热运作或对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。
14.如权利要求13所述的温度控制方法,其中所述局部加热操作包括:
识别被设置在所述第二内装表面上的目标第二温度感测装置的多个目标温度传感器所感测的多个目标表面子温度;以及
根据所述多个目标表面子温度指示所述第二加热装置致能所述第二加热装置的多个目标加热器中的第一部分的多个第一目标加热器,并且禁能所述多个目标加热器中的第二部分的多个第二目标加热器,其中所述多个目标表面子温度中的对应至所述多个第一目标加热器的多个第一目标表面子温度小于子温度门槛值,并且所述多个目标表面子温度中的对应至所述多个第二目标加热器的多个第二目标表面子温度不小于所述子温度门槛值。
15.如权利要求12所述的温度控制方法,还包括:
反应于判定所述空气温度下降至再加热温度门槛值,执行所述温度控制程序的第三阶段,
其中所述第三阶段包括:
指示所述空调装置执行所述空气加热运作,并且指示所述多个加热装置各自执行所述表面加热运作,直到当前所感测的所述空气温度上升至所述目标温度,其中在所述表面加热运作中,所述多个加热装置各自的所述多个加热器皆被致能且处于第一加热功率;以及
反应于在所述第三阶段中的所述空气温度上升至所述目标温度,再次执行所述温度控制程序的所述第二阶段。
16.如权利要求11所述的温度控制方法,还包括:
在完成所述第一阶段后,执行所述温度控制程序的第二阶段,
其中所述第二阶段包括:
周期性地识别所述多个第二温度感测装置各自的所述多个温度传感器所感测的所述多个内装表面各自的多个表面子温度;以及
根据所述多个内装表面各自的所述多个表面子温度来管理所述多个加热装置所执行的所述多个表面加热运作。
17.如权利要求16所述的温度控制方法,其中所述根据所述多个内装表面各自的所述多个表面子温度来管理所述多个加热方法所执行的所述多个表面加热运作的步骤包括:
反应于判定所述多个内装表面中的一或多个第一内装表面各自的多个第一表面子温度不符合第一态样,指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第一内装表面上的一或多个第一加热装置停止所执行的所述表面加热运作;以及
反应于判定所述多个内装表面中的一或多个第二内装表面各自的多个第二表面子温度符合所述第一态样,指示所述多个加热装置中被设置于所述一或多个第二内装表面上的一或多个第二加热装置维持所执行的所述表面加热运作或对所述一或多个第二加热装置执行局部加热操作。
18.如权利要求17所述的温度控制方法,其中所述第一态样包括下列条件的其中之一:
所述多个第一表面子温度的平均值大于触发温度门槛值;
对应所述多个第一表面子温度的温度分布图相符于经由机器学习所获得的温度分布图样本;
所述多个第一表面子温度的平均值与所述空气温度之间的差值大于第一触发温度差值门槛值;以及
所述多个第一表面子温度中的最大者与最小者之间的差值大于第二触发温度差值门槛值。
19.一种温度控制系统,适用于一空间,包括:
空调装置;
表面加热系统,包括多个加热装置,分别被设置于所述空间的多个内装表面上,其中所述多个加热装置各自具有以阵列方式所排列的多个加热器,并且所述多个加热装置用以加热所述多个内装表面;
温度检测系统,包括第一温度感测装置以及多个第二温度感测装置,其中所述第一温度感测装置用以周期性地感测在所述空间的空气温度,其中所述多个第二温度感测装置分别被设置于所述空间的所述多个内装表面上,并且用以周期性地感测所述多个内装表面各自的表面温度,其中所述多个第二温度感测装置各自具有以另一阵列方式所排列的多个温度传感器,其中所述多个第二温度感测装置分别对应至所述多个加热装置,并且所述多个第二温度感测装置各自的所述多个温度传感器对应至所对应的所述加热装置的所述多个加热器;以及
处理器,其中所述处理器用以经由所述空间的通信电路单元接收空间使用时间,
其中反应于所述空气温度以及多个表面温度小于目标温度,所述处理器更用以根据所述空间使用时间执行温度控制程序的第一阶段,
其中在所述第一阶段中,
所述处理器更用以依据所述目标温度、所述空气温度以及所述多个表面温度,计算所述空调装置的空气加热持续时间及所述多个加热装置各自的表面加热持续时间,
其中所述处理器更用以依据所述空气加热持续时间及所述空间使用时间计算对应所述空调装置的空气加热开始时间,并且依据所述多个表面加热持续时间及所述空间使用时间计算对应所述多个加热装置的多个表面加热开始时间,
其中所述处理器更用以在所述空间使用时间之前,于所述空气加热开始时间指示所述空调装置执行空气加热运作,并且于所述多个表面加热开始时间指示所述多个加热装置各自执行表面加热运作,以使所述空气温度以及所述多个表面温度于所述空间使用时间达到所述目标温度。
20.如权利要求19所述的温度控制系统,其中所述多个加热器中的每一个加热器包括薄膜加热器、陶瓷加热片或线圈加热器。
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