CN114838489A - 一种基于位置检测的智能家居空调控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，包括空调以及数据管理模块，所述数据管理模块包括有数据检测模块以及数据处理模块，所述数据检测模块用于对设备运行过程中的数据信息进行检测，并将检测到的数据信息传入数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，并通过处理结果对设备进行控制，所述数据检测模块包括有距离检测单元、温度检测单元、相对湿度检测单元以及范围检测单元，所述范围检测检测单元用于对操作人员的预活动范围进行检测，具体地，将室内分为若干组活动区域，包括电视区域、游戏区域、睡眠区域以及办公区域，本发明，具有提高舒适性和对操作人员进行保护的特点。

Description

一种基于位置检测的智能家居空调控制系统

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，具体为一种基于位置检测的智能家居空调控制系统。

背景技术

就温度而言，使人既不感到热，又不觉得冷的温度称为"生理零度"。生理零度是人感觉最舒适的温度。不同的人会有不同的生理零度。对于一般身体健康的正常人来说，生理零度大约在28℃～29℃。因此，空调房间的温度应尽量选定在这个温度附近。

实验表明：气温适中时，湿度对人体的影响并不显著。由于湿度主要影响人体的热代谢和水盐代谢。当气温较高或较低时，其波动对人体的热平衡和温热感就变的非常重要，也有学者发现，在环境温度大于28℃，空气相对湿度大于70％时，即在湿热条件下，相对湿度对人体热感觉有明显影响，而当相对湿度超过80％时，由于高温高湿影响人体汗液的蒸发，机体的热平衡受到破坏，因而人体会感到闷热不适。随着温度的升高，这种情况将更趋明显。当冬季的天气阴冷潮湿时，由于空气中相对湿度较高，身体的热辐射被空气中的水汽所吸收。加上衣服在潮湿的空气中吸收水份，导热性增大，加速了机体的散热，使人感到寒冷不适。

根据国内外的实验，人体总要保持体温恒定，若环境温度超过37℃时就感到酷热，当环境温度低于舒适温度下限时，人就会感到凉、冷，其中，舒适度的下限在夏季为19℃，在冬季为17℃。

而现有的空调在启动后，对室内整体温度的调节需要一定的时间，而操作人员在等待室内的温度达到所需的温度时，所耗费的时间会大大降低该空调的舒适性，因此，设计提高舒适性和对操作人员进行保护的一种基于位置检测的智能家居空调控制系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，包括空调以及数据管理模块，其特征在于：所述数据管理模块包括有数据检测模块以及数据处理模块，所述数据检测模块用于对设备运行过程中的数据信息进行检测，并将检测到的数据信息传入数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，并通过处理结果对设备进行控制。

根据上述技术方案，所述数据检测模块包括有距离检测单元、温度检测单元、相对湿度检测单元以及范围检测单元，所述范围检测检测单元用于对操作人员的预活动范围进行检测，具体地，将室内分为若干组活动区域，包括电视区域、游戏区域、睡眠区域以及办公区域，其所包含的范围即为操作人员的预活动范围，操作人员需要在其中一组活动区域内等待固定时间，所述温度检测单元用于对操作人员所处的预活动范围内的温度以及操作人员所处预活动范围与空调输出口区域之间的温度进行检测，所述相对湿度检测单元用于对室内的相对湿度进行检测，所述距离检测单元用于对空调输出口以及操作人员所处的预活动范围之间的距离进行检测。

根据上述技术方案，所述数据处理模块包括有筛选模块，所述筛选模块电连接有计算模块，所述计算模块电连接有审计模块，所述审计模块电连接有控制模块，所述筛选模块用于对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块，所述计算模块用于对接收到的数据信息进行计算，并将计算结果传入审计模块，所述审计模块用于对接收到的数据信息进行对比判断，并将审计结果传入控制模块，所述控制模块与空调电连接，用于通过接收到的数据信息对空调进行控制，对室内的温度进行调整。

根据上述技术方案，所述空调控制系统的工作步骤为：

步骤A、操作人员进入房间并将空调启动，并对需要的温度进行设定；

步骤B、空调以28度的温度进行预工作；

步骤C、数据检测模块对空调与操作人员预活动范围之间的距离、操作人员的预活动范围、空调输出口处的温度以及操作人员预活动范围内的温度进行检测，并将检测到的数据信息传入筛选模块；

步骤D、筛选模块对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块；

步骤E、计算模块根据接收到的数据信息进行计算，并肩计算结果传入审计模块；

步骤F、审计模块对接收到的数据信息进行对比判断，并将审计结果传入控制模块；

步骤G、控制模块根据接收到的数据信息对空调的输出温度进行调整；

步骤H、循环步骤C至步骤G，对室内的温度进行控制。

根据上述技术方案，所述步骤B中，筛选模块将操作人员对空调设定的温度记载为Q_调，将室内的初始温度记载为Q_室，将操作人员的预活动范围与空调最近处的距离记载为d_近，将操作人员的预活动范围与空调最远处的距离记载为d_远，并通过计算模块分别计算出相应的中间值，具体地，0.5d_近以及0.5d_远，并将0.5d_近与0.5d_远之间的范围记载为预测试范围，将预测试范围内的不同温度分别记载为Q_预1、Q_预2、……、Q_预n，并通过计算模块计算出相应的平均值

将室内的相对湿度记载为β。

根据上述技术方案，所述步骤C中，空调当前所需调整输出温度的计算公式为：

其中，Q_变为空调当前所需调整的输出温度，Q₀为28℃，β₀为50％，通过操作人员所设定的温度、室内的初始温度、预测试范围内的温度以及室内的相对湿度可以计算出空调当前所需调整的输出温度。

根据上述技术方案，所述步骤F中，具体的审计步骤为：

F1、当17≤Q_变≤37时，判断此时空调所需调整的输出温度较为合适，进入步骤G，对空调的输出温度进行调整；

F2、当Q_变＜17时，判断此时空调所需调整的输出温度过低，低于17度的温度会导致操作人员感受到寒冷，为避免操作人员需要离开预活动范围向空调的方向移动而接触过于寒冷的空气，判断需要将空调所需调整的温度修改为17度；

F3、当Q_变＞37时，判断此时空调所需调整的输出温度过高，高于37度的温度会导致操作人员感到酷热，为避免操作人员需要离开预活动范围向空调的方向移动而接触过于炎热的空气，判断需要将空调所需调整的温度修改为37度；

F4、在空调在对输出温度进行调整后，继续对空调所需调整的输出温度进行判断。

根据上述技术方案，所述步骤F4中，具体的判断过程为：

审计模块根据空调输出端的温度、预测试范围离空调最近处的距离、预测试范围离空调最远处的距离以及各距离相对应的温度可以判断出操作人员所处预活动范围内的温度，当预活动范围内的平均温度在固定的时间即将达到操作人员的预设值时，判断将空调的输出温度调整为操作人员的预设值。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过对空调的输出温度进行调整，可以在室内温度与操作人员所设定的温度差值较大时，缩短操作人员所处预活动区域的温度达到操作人员所设定温度的时间，使得操作人员在使用的过程中更为舒适，同时在保证操作人员舒适度的基础上，减少温度的变化对操作人员身体的损伤，对操作人员进行保护。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的模块连接结构示意图；

图2是本发明的预活动范围与预测试范围的位置关系示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，包括空调以及数据管理模块，其特征在于：数据管理模块包括有数据检测模块以及数据处理模块，数据检测模块用于对设备运行过程中的数据信息进行检测，并将检测到的数据信息传入数据处理模块，数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，并通过处理结果对设备进行控制；

数据检测模块包括有距离检测单元、温度检测单元、相对湿度检测单元以及范围检测单元，范围检测检测单元用于对操作人员的预活动范围进行检测，具体地，将室内分为若干组活动区域，包括电视区域、游戏区域、睡眠区域以及办公区域，其所包含的范围即为操作人员的预活动范围，操作人员需要在其中一组活动区域内等待固定时间，温度检测单元用于对操作人员所处的预活动范围内的温度以及操作人员所处预活动范围与空调输出口区域之间的温度进行检测，相对湿度检测单元用于对室内的相对湿度进行检测，距离检测单元用于对空调输出口以及操作人员所处的预活动范围之间的距离进行检测；

数据处理模块包括有筛选模块，筛选模块电连接有计算模块，计算模块电连接有审计模块，审计模块电连接有控制模块，筛选模块用于对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块，计算模块用于对接收到的数据信息进行计算，并将计算结果传入审计模块，审计模块用于对接收到的数据信息进行对比判断，并将审计结果传入控制模块，控制模块与空调电连接，用于通过接收到的数据信息对空调进行控制，对室内的温度进行调整；

空调控制系统的工作步骤为：

步骤A、操作人员进入房间并将空调启动，并对需要的温度进行设定；

步骤B、空调以28度的温度进行预工作；

步骤C、数据检测模块对空调与操作人员预活动范围之间的距离、操作人员的预活动范围、空调输出口处的温度以及操作人员预活动范围内的温度进行检测，并将检测到的数据信息传入筛选模块，其中28度为一般身体健康的正常人来说的生理零度，为人感觉最舒适的温度；

步骤D、筛选模块对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块；

步骤E、计算模块根据接收到的数据信息进行计算，并肩计算结果传入审计模块；

步骤F、审计模块对接收到的数据信息进行对比判断，并将审计结果传入控制模块；

步骤G、控制模块根据接收到的数据信息对空调的输出温度进行调整；

步骤H、循环步骤C至步骤G，对室内的温度进行控制；

步骤B中，筛选模块将操作人员对空调设定的温度记载为Q_调，将室内的初始温度记载为Q_室，将操作人员的预活动范围与空调最近处的距离记载为d_近，将操作人员的预活动范围与空调最远处的距离记载为d_远，并通过计算模块分别计算出相应的中间值，具体地，0.5d_近以及0.5d_远，并将0.5d_近与0.5d_远之间的范围记载为预测试范围，将预测试范围内的不同温度分别记载为Q_预1、Q_预2、……、Q_预n，并通过计算模块计算出相应的平均值

将室内的相对湿度记载为β，其中，当冬季室内温度较低时，在空调以28度的温度输出一定时间后，预测试范围内的温度较高时，空调所需提高的输出温度越小，此时空调提高少量的输出温度即可让操作人员所处的预活动范围内的温度达到28度，同时使其更快的达到操作人员所需要的温度，若是预测试范围内的温度依旧较低时，空调需要提高一定的输出温度，以提高操作人员所处的预活动范围内的温度，减少操作人员等待室内温度达到预设值的时间，从而提高其舒适性，当夏季时，空调以28度的温度输出一定时间后，预测试范围内的温度较低时，此时空调减少少量的输出温度即可让操作人员所处的预活动范围内的温度达到28度，同时使其更快的达到操作人员所需要的温度，若是预测试范围内的温度依旧较高时，空调需要降低一定的输出温度，以降低操作人员所处的预活动范围内的温度，减少操作人员等待室内温度达到预设值的时间，从而提高其舒适性，同时当冬季温度较低或是夏季温度较高时，室内相对湿度的变化较大时，温度的变化会对人体温度感觉有明显的影响，使人体感到不适，对操作人员的身体造成一定的损伤，需要降低温度变化的速度，以减少对人体所造成的损伤，对操作人员的身体进行保护；

步骤C中，空调当前所需调整输出温度的计算公式为：

其中，Q_变为空调当前所需调整的输出温度，Q₀为28℃，β₀为50％，通过操作人员所设定的温度、室内的初始温度、预测试范围内的温度以及室内的相对湿度可以计算出空调当前所需调整的输出温度，通过对空调的输出温度进行调整，可以在室内温度与操作人员所设定的温度差值较大时，缩短操作人员所处预活动区域的温度达到操作人员所设定温度的时间，使得操作人员在使用的过程中更为舒适，同时在保证操作人员舒适度的基础上，减少温度的变化对操作人员身体的损伤，对操作人员进行保护；

步骤F中，具体的审计步骤为：

F1、当17≤Q_变≤37时，判断此时空调所需调整的输出温度较为合适，进入步骤G，对空调的输出温度进行调整；

F2、当Q_变＜17时，判断此时空调所需调整的输出温度过低，低于17度的温度会导致操作人员感受到寒冷，为避免操作人员需要离开预活动范围向空调的方向移动而接触过于寒冷的空气，判断需要将空调所需调整的温度修改为17度，避免空调输出过低的温度，在操作人员离开预活动范围时减少过低的温度对操作人员的身体造成损伤；

F3、当Q_变＞37时，判断此时空调所需调整的输出温度过高，高于37度的温度会导致操作人员感到酷热，为避免操作人员需要离开预活动范围向空调的方向移动而接触过于炎热的空气，判断需要将空调所需调整的温度修改为37度，避免空调输出过高的温度，在操作人员离开预活动范围时减少过高的温度对操作人员的身体造成损伤；

F4、在空调在对输出温度进行调整后，继续对空调所需调整的输出温度进行判断；

步骤F4中，具体的判断过程为：

审计模块根据空调输出端的温度、预测试范围离空调最近处的距离、预测试范围离空调最远处的距离以及各距离相对应的温度可以判断出操作人员所处预活动范围内的温度，当预活动范围内的平均温度在固定的时间即将达到操作人员的预设值时，判断将空调的输出温度调整为操作人员的预设值，因此通过此步骤，可以保证操作人员所处的预活动范围内的温度达到其预设值后，及时将房间内其余部分的温度调整至操作人员所需的预设值，使得操作人员在室内的活动更为舒适。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，包括空调以及数据管理模块，其特征在于：所述数据管理模块包括有数据检测模块以及数据处理模块，所述数据检测模块用于对设备运行过程中的数据信息进行检测，并将检测到的数据信息传入数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，并通过处理结果对设备进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，其特征在于：所述数据检测模块包括有距离检测单元、温度检测单元、相对湿度检测单元以及范围检测单元，所述范围检测检测单元用于对操作人员的预活动范围进行检测，具体地，将室内分为若干组活动区域，包括电视区域、游戏区域、睡眠区域以及办公区域，其所包含的范围即为操作人员的预活动范围，操作人员需要在其中一组活动区域内等待固定时间，所述温度检测单元用于对操作人员所处的预活动范围内的温度以及操作人员所处预活动范围与空调输出口区域之间的温度进行检测，所述相对湿度检测单元用于对室内的相对湿度进行检测，所述距离检测单元用于对空调输出口以及操作人员所处的预活动范围之间的距离进行检测。

3.根据权利要求2所述的一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，其特征在于：所述数据处理模块包括有筛选模块，所述筛选模块电连接有计算模块，所述计算模块电连接有审计模块，所述审计模块电连接有控制模块，所述筛选模块用于对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块，所述计算模块用于对接收到的数据信息进行计算，并将计算结果传入审计模块，所述审计模块用于对接收到的数据信息进行对比判断，并将审计结果传入控制模块，所述控制模块与空调电连接，用于通过接收到的数据信息对空调进行控制，对室内的温度进行调整。

4.根据权利要求3所述的一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，其特征在于：所述空调控制系统的工作步骤为：

步骤A、操作人员进入房间并将空调启动，并对需要的温度进行设定；

步骤B、空调以28度的温度进行预工作；

步骤C、数据检测模块对空调与操作人员预活动范围之间的距离、操作人员的预活动范围、空调输出口处的温度以及操作人员预活动范围内的温度进行检测，并将检测到的数据信息传入筛选模块；

步骤D、筛选模块对接收到的数据信息进行分筛，使其相互对应，并将分筛结果传入计算模块；

步骤E、计算模块根据接收到的数据信息进行计算，并肩计算结果传入审计模块；

步骤F、审计模块对接收到的数据信息进行对比判断，并将审计结果传入控制模块；

步骤G、控制模块根据接收到的数据信息对空调的输出温度进行调整；

步骤H、循环步骤C至步骤G，对室内的温度进行控制。

5.根据权利要求4所述的一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，其特征在于：所述步骤B中，筛选模块将操作人员对空调设定的温度记载为Q_调，将室内的初始温度记载为Q_室，将操作人员的预活动范围与空调最近处的距离记载为d_近，将操作人员的预活动范围与空调最远处的距离记载为d_远，并通过计算模块分别计算出相应的中间值，具体地，0.5d_近以及0.5d_远，并将0.5d_近与0.5d_远之间的范围记载为预测试范围，将预测试范围内的不同温度分别记载为Q_预1、Q_预2、……、Q_预n，并通过计算模块计算出相应的平均值

将室内的相对湿度记载为β。

6.根据权利要求5所述的一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，其特征在于：所述步骤C中，空调当前所需调整输出温度的计算公式为：

其中，Q_变为空调当前所需调整的输出温度，Q₀为28℃，β₀为50％，通过操作人员所设定的温度、室内的初始温度、预测试范围内的温度以及室内的相对湿度可以计算出空调当前所需调整的输出温度。

7.根据权利要求6所述的一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，其特征在于：所述步骤F中，具体的审计步骤为：

F1、当17≤Q_变≤37时，判断此时空调所需调整的输出温度较为合适，进入步骤G，对空调的输出温度进行调整；

F2、当Q_变＜17时，判断此时空调所需调整的输出温度过低，低于17度的温度会导致操作人员感受到寒冷，为避免操作人员需要离开预活动范围向空调的方向移动而接触过于寒冷的空气，判断需要将空调所需调整的温度修改为17度；

F3、当Q_变＞37时，判断此时空调所需调整的输出温度过高，高于37度的温度会导致操作人员感到酷热，为避免操作人员需要离开预活动范围向空调的方向移动而接触过于炎热的空气，判断需要将空调所需调整的温度修改为37度；

F4、在空调在对输出温度进行调整后，继续对空调所需调整的输出温度进行判断。

8.根据权利要求7所述的一种基于位置检测的智能家居空调控制系统，其特征在于：所述步骤F4中，具体的判断过程为：

审计模块根据空调输出端的温度、预测试范围离空调最近处的距离、预测试范围离空调最远处的距离以及各距离相对应的温度可以判断出操作人员所处预活动范围内的温度，当预活动范围内的平均温度在固定的时间即将达到操作人员的预设值时，判断将空调的输出温度调整为操作人员的预设值。

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