CN1815398A - 具有内部外部两组传感器的智能环境调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种具有内部外部两组传感器的智能环境调节装置，该装置尤其适用于室内或车内的环境调节。外部传感器组和内部传感器组测量室外和室内或者车外和车内的气体中各种气体的成分和浓度、各种化合物和有毒物的成分和浓度、空气中各种灰尘和颗粒的浓度、温度、气压、噪声等，以及各种可见光、不可见光、粒子等的辐射等。中央控制器根据内部传感器组和外部传感器组的测量值，以及存贮器中存贮的各种适合人的生理指标值，进行室内或者车内环境的智能综合调节，如打开换气或者停止换气，打开车窗或者关上车窗，打开紫外线或者强光防护帘，打开噪声吸收板等等。

Description

具有内部外部两组传感器的智能环境调节装置

技术领域

本发明涉及一种具有内部外部两组传感器的智能环境调节装置，该装置尤其适用于室内或车内的环境调节。

背景技术

现有技术描述了各种室内环境或者车内环境的调节方法。

中国专利CN03234276(专利申请号，下同)描述了一种车内空气等环境参量监测报警仪。该车内空气等环境参量监测报警仪，包括传感器、放大电路单元、阈值比较电路单元或单片机、以及声、光报警单元。它首先利用传感器对车内有关因素进行检测，并将传感器产生的微小电信号进行放大，与预先设定的空气及环境参量指标临界值进行比较，当超出警戒，则进行声光报警，或同时启动换气设备。本仪器能够对车内空气中的有害成分及氧气浓度、湿度、温度等环境参量等进行检测，一旦车内环境参量指标值达到临界状态，则发出警报，提醒驾乘人员采取相应的措施改善车内空气及环境质量，从而确保车内有一个较好的环境，确保驾乘人员的生命安全和身体健康，极大地降低道路交通事故发生率，大大减少人员伤亡和财产损失。

中国专利CN99249003描述了一种智能型室内空气自动净化调节器。该智能型室内空气自动净化调节器，由气敏传感器、湿敏电阻、温度传感器、控制电路、继电器、空气负离子发生器、排送风扇和水雾化冷却装置构成。本装置可实现对室内空气质量进行自动检测、自动调节，使室内始终保持着新鲜空气，有效地防止人体因有害气体引起的慢性中毒。

中国专利CN99239319描述了一种智能节能多能对流换气式空调。该实用新型是一种智能节能多能对流换气式空调。它应用对流换气扇、微电脑、传感器及空调技术，解决现有空调不换气或换气要损失冷气或热气且不能从换气中回收它、功能不可增减的不足。主要技术特征是换气扇在空气内外交换时所含冷量或热量也作交换，而采用布水蒸发技术，使它获得更多，规范接口可积木式地加装或拆卸各种功能模块，实现智能、节能、保持空气新鲜、洁净、健康、定温、定湿、仿真自然目的。

中国专利CN03116452描述了一种节能自动换气机。

中国专利CN02295035描述了一种自动除尘加温加湿换气机。

中国专利CN02803543描述了一种换热器组件。

中国专利CN02144028描述了一种暖风供暖装置。

中国专利CN00117532描述了一种换气扇自动控制装置及带该装置的换气扇。

中国专利CN00126344描述了一种具备除湿和换气功能的空调机。

中国专利CN97203902描述了一种人体感应式换气。

中国专利CN95226772描述了一种真空加氯机。

中国专利CN95111182描述了一种室内空气恒氧调节系统。

中国专利CN93233501描述了一种温度差控制换气扇的控制器。

中国专利CN92236364描述了一种全功能窗式空调机。

中国专利CN92110775描述了一种室内环境调控系统。

中国专利CN92225866描述了一种多功能白动监控换气扇。

中国专利CN86106763描述了一种多路换气监视器和方法。

世界上也有大量的专利描述了各种各样的环境传感器。如美国专利US5789659描述了一种多电极的气体传感器，可以确定气体的种类和浓度。

美国专利US6265750、美国专利US6099707、美国专利US4198851、美国专利US6109095、美国专利US4713646、美国专利US6290828、美国专利US6274016、美国专利US5670115、美国专利US6602471、美国专利US4706061、美国专利US5958340、美国专利US6471136、美国专利US6067167、美国专利US5019885、美国专利US5801070、美国专利US6277330、美国专利US5625139、美国专利US6111280、美国专利US6055840、美国专利US6185344、美国专利US6550310、美国专利US5726450、美国专利US6455000、美国专利US6596236、美国专利US6006582、美国专利US6059937、美国专利US5030009描述的传感器可以测量气体中氧气、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化氮、氢、一氧化碳、二氧化碳、碳氧化合物、硫氧化合物、二氧化硫、氯气、臭氧、氨气、甲烷、苯、二甲苯、甲苯等的浓度以及细菌、霉菌、代谢物、挥发性有机化合物、大麻、可卡因、海洛因、和其他药物的蒸汽或特殊的过敏原。

美国专利US6077712、美国专利US6614523、美国专利US6110660、美国专利US6130748、美国专利US6569384、美国专利US6358748、美国专利US5372930描述的传感器可以测量气体中的有毒气体和化合物，例如氯气、氰化物等。

美国专利US5955659、美国专利US5507879描述的传感器可以测量气压。

美国专利US5254371、美国专利US6580600、美国专利US5546802、美国专利US4641524、美国专利US5004700描述的传感器可以测量湿度。

美国专利US6229762描述的光纤传感器可以测量环境的噪声。

美国专利US4963851、美国专利US6554469、美国专利US5419636描述的传感器可以测量温度。

美国专利US4567750描述的传感器可以测量气体中的颗粒浓度。

美国专利US4375399描述的传感器可以测量包括工业污水等液体中的二氯苯酚，氰化物和汞。

美国专利US6274862、美国专利US4272679、美国专利US6392214描述了一种太阳光、红色、绿色和蓝色光等辨色传感器传感器，可以用来测量各种光线的辐射。

美国专利US6707045描述的钻石传感器能够探测各种粒子的辐射，如贝塔粒子、伽玛射线和χ射线和阿尔法粒子等。

美国专利US5666396描述的装置利用毛细管的电浸润效应调节光线的强度。

美国专利US6327284描述的传感器具有光谱转换的镀膜，能消除紫外线辐射。

美国专利US5060085描述的深蓝原子滤波器，能够过滤太阳光线的辐射。

美国专利US6088151描述的电光棱镜，利用具有电-光性质的铌酸锂制成。在棱镜的表面涂上一层抗反射涂层，通过改变施加电压的大小，可以调整光信号的削弱程度。

美国专利US6186176描述的电流变液体，通过改变施加的电场来改变液体的粘度或者流度，使电流变液体发生液体-固体的相变。利用这种相变可以制成光过滤调节装置。

调节光线强度的众所周知的方法还有很多，例如利用液晶、薄膜等等。

上述的各种室内环境或者车内环境调节方法，都只是基于测量室内或者车内的环境参数，如温度、湿度、室内各种气体的含量等，来控制室内与室外或者车内与车外的换气、换热等。

上述方法没有考虑到室外环境或者车外环境的恶化，特别是现在有些地区大气污染、工业污染、化学污染、辐射污染、噪声污染、环境污染等特别严重的情况。例如如果在城铁旁边有一条污染严重的河流，每当城铁行驶过时，通风装置就把非常难闻的臭气抽入车厢，使乘客倍感不适。

此外，现有的环境调节装置不能单独调节光线强度、光的热辐射、紫外线辐射、噪声强度等等。例如，当采用白色的车窗玻璃时，增强了车内的光线强度，但也增强了光线在车内产生的热辐射，这在炎热的夏天会造成乘客的不适。乘客希望有一种环境调节装置，他既能利用自然光产生足够的明亮度，以方便乘客看书学习；又不会使乘客有晒的感觉，即不会感受到光线的热辐射；或者不会使乘客受到外部环境各种各样的辐射，如紫外线辐射等等。

发明内容

本发明描述了一种具有内部外部两组传感器的环境智能调节装置，该装置尤其适用于室内或车内的环境调节。

外部的一组传感器测量室外或者车外的气体中各种气体的成份和浓度、各种化合物和有毒物的成份和浓度、室外或者车外的空气中各种灰尘和颗粒的浓度、温度、湿度、气压、噪声等，以及各种可见光、不可见光、粒子等的辐射。

内部的一组传感器测量室内或者车内的气体中各种气体的成份和浓度、各种化合物和有毒物的成份和浓度、室内或者车内的空气中各种灰尘和颗粒的浓度、温度、湿度、气压、噪声等，以及各种可见光、不可见光、粒子等的辐射。

中央控制器根据内部传感器组和外部传感器组的测量值，以及存贮器中存贮的各种适合人的生理指标值，控制环境调节主装置，进行室内或者车内环境的智能综合调节，如打开换气或者停止换气，打开车窗或者关上车窗，打开紫外线或者强光防护帘，打开噪声吸收板或者关上噪声吸收板等等。

本发明的一个实施例还可以包括一个辅助调节装置，该辅助调节装置在环境调节主装置关闭时，辅助调节室内或者车内的环境参数。环境调节主装置是指各种直接与外部环境相互作用调节室内或者车内环境的调节装置，如通风装置、通光装置、降噪装置、除湿装置、提高气压装置、滤光装置、紫外线屏蔽装置等装置中的一种或者他们的任意组合。辅助调节装置是室内或者车内自带的调节装置，该辅助调节装置的运行可以与周围环境无关，例如供氧装置、发光装置、杀菌装置、负离子发生装置等装置中的一种或者他们的任意组合。

根据本发明的一个实施例，在长途旅行中，乘客希望有一个特别舒适的环境。这就需要有一种智能环境调节装置，来对车内的环境进行自动调节，而不用乘客自己动手调节。当外界环境适宜、空气新鲜时，能自动开窗换风透气；当外界噪声很强时，能自动打开主要的和辅助的降噪设备，这些主要的和辅助的降噪设备可以是各种被动的和主动的降噪设备，而这些降噪设备的运行，可以不影响其他环境调节装置的正常运行。

根据本发明的一个实施例，环境调节装置对每一个环境参数的测量，可以依据一个、一组、或者多组传感器的测量。而环境调节装置可以依据这些传感器的测量，可以对室内或者车内的环境进行整体或者局部的调节。例如，根据传感器的测量，当光照很强时，阳面的窗户能自动开启防热辐射装置，或者防紫外线装置等等；而不必启动阴面窗户的防热辐射调节装置，或者防紫外线装置等等。

根据本发明的另一个实施例，环境调节装置的中央控制器可以对室内或者车内的环境进行模糊自动调节。例如，当车内空气中的二氧化碳浓度比较高、外界空气又非常新鲜适宜时，中央控制器可以自动打开车窗玻璃，进行通风换气；而当外界空气中的灰尘、尘土、风沙很大时，中央控制器就会自动关闭车窗玻璃，在适当的延迟之后，如果外界空气没有变好，此时车内二氧化碳的浓度仍旧很高，使人不适时，中央控制器可以打开制氧装置，增加车内氧气的浓度，或者打开空调的换气装置。上述延迟时间的长短，可以由中央控制器根据人的生理特性、二氧化碳的浓度以及其他环境参数进行自动控制，也可以由乘客或者操作人员进行手工设置。

根据本发明的一个实施例，中央控制器能依据人的生理特性和医学研究成果，对环境进行模糊自动调节。这就意味着，不同的环境参数对同一个环境调节装置进行控制的优先级是不一样的。例如，当噪声高达100分贝时，关闭车窗玻璃的优先级高于要求开窗换气的优先级，中央控制器就将关闭车窗玻璃；而当噪声为70分贝时，关闭车窗玻璃的优先级有可能低于要求开窗换气的优先级，如果没有其他环境参数的影响，中央控制器将打开车窗玻璃。

根据本发明的一个实施例，上述与各种调节设备运行的优先级相关的参数值、优先的级别、设置、延迟的时间等等，也可以由操作人员进行手工设置；或者由操作人员选择不同的运行模式，如豪华模式、标准模式、经济省电模式、成人模式、儿童模式等等。不同模式之间的区别在于能源消耗的不同；或者是环境参数调节所要达到的目标不同，如处于生长期的儿童和成人对环境参数的要求是不同的；或者是配置的不同，即安装了不同的环境调节主装置或者辅助调节装置；或者是成本的不同等等。

根据本发明的一个实施例，上述与环境调节相关的各种装置，都可以由中央控制器进行自动控制，或者都可以由操作人员手动进行控制，或者其中的一部分设备可以由操作人员手动控制。

根据本发明的一个实施例，还包括为保证智能环境调节装置正常运行的各种辅助装置，如中央控制器还包括一个在线热备份的冗余中央控制器，当一个控制器发生故障时，另一个控制器能立即获得控制权。

附图说明

图1所示的实施例描述了本发明的环境智能调节装置自动调节室内或者车内的空气。

图2所示的实施例描述了本发明的环境智能调节装置自动调节室内或者车内的光线或者辐射。

图3所示的实施例描述了本发明的环境智能调节装置自动调节室内或者车内的噪声。

具体实施方式

图1所示的实施例100描述了本发明的环境智能调节装置自动调节室内或者车内的空气。外部传感器组104测量室外或者车外的气体中各种气体的成份和浓度、各种化合物和有毒物的成份和浓度、室外或者车外的空气中各种灰尘和颗粒的浓度、温度、湿度等。内部传感器组106测量室内或者车内的气体中各种气体的成份和浓度、各种化合物和有毒物的成份和浓度、室内或者车内的空气中各种灰尘和颗粒的浓度、温度、湿度等。

中央控制器102根据内部传感器组106和外部传感器组104的测量值，以及存贮器108中存贮的各种适合人的生理指标值，进行室内或者车内空气的智能综合调节。例如当发现室外空气好于室内空气时，就打开环境调节主装置——通风装置110进行通风换气。当发现室外空气劣于室内空气时，就关闭通风装置110；当室外空气恶劣，通风装置必须关闭，如果这时室内空气状况也在恶化，就可以启动辅助调节装置——供氧装置112给室内供氧。

图2所示的实施例200描述了本发明的环境智能调节装置自动调节室内或者车内的光线或者辐射。外部传感器组104测量室外或者车外的各种光线和辐射等。内部传感器组106测量室内或者车内的各种光线和辐射等。

中央控制器102根据内部传感器组106和外部传感器组104的测量值，以及存贮器108中存贮的各种适合人的生理指标值，进行室内或者车内光线或者辐射的智能综合调节。当室外太阳光照射严重时，就关闭环境调节主装置——通光装置210，如合上遮光板。例如当发现室内光线不足时，就打开通光装置210，如打开遮光板。如果这时室内光线仍不足，就可以启动辅助调节装置——发光装置212给室内提供照明。

图3所示的实施例300描述了本发明的环境智能调节装置自动调节室内或者车内的噪声。外部传感器组104测量室外或者车外的各种噪声。内部传感器组106测量室内或者车内的各种噪声。

中央控制器102根据内部传感器组106和外部传感器组104的测量值，以及存贮器108中存贮的各种适合人的生理指标值，进行室内或者车内噪声的智能综合调节。例如当室外噪声严重时，就打开降噪装置310。

值得指出的是，本发明所描述的实施例都只是本发明应用的一些具体实例，本领域技术熟练人员在此基础之上所作的任何改动，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1一种具有内部外部两组传感器的智能环境调节装置，包括：

内部传感器组用来测量内部的各种环境参数；

外部传感器组用来测量外部的各种环境参数；

中央控制器根据内部传感器组和外部传感器组的测量值，对室内或者车内的环境进行综合智能调节。

2根据权利要求1所述的智能环境调节装置，还包括一个存贮器，用来存贮适于人的生理指标的各种环境参数，使中央控制器能根据内部传感器组和外部传感器组的测量值以及存贮器存贮的值，对环境进行综合智能调节。

3根据权利要求1所述的智能环境调节装置，其中环境参数是气体中各种气体的成份和浓度、各种化合物和有毒物的成份和浓度、各种灰尘和颗粒的浓度、温度、湿度、气压、噪声、各种可见光的辐射、不可见光的辐射、粒子的辐射等参数中的一种或者他们的任意组合。

4根据权利要求1所述的智能环境调节装置，其中所述的调节装置是通风装置、通光装置、降噪装置、除湿装置、提高气压装置、滤光装置、紫外线屏蔽装置等装置中的一种或者他们的任意组合。

5根据权利要求1所述的智能环境调节装置，还包括辅助调节装置，该辅助调节装置在环境调节主装置关闭时，辅助调节各种环境参数。

6根据权利要求5所述的智能环境调节装置，其中辅助调节装置是供氧装置、发光装置、杀菌装置、负离子发生装置等装置中的一种或者他们的任意组合。

7一种具有内部外部两组传感器的智能环境调节方法，包括：

内部传感器组用来测量内部的各种环境参数；

外部传感器组用来测量外部的各种环境参数；

中央控制器根据内部传感器组和外部传感器组的测量值，对室内或者车内的环境进行综合智能调节。

8根据权利要求7所述的智能环境调节方法，还包括一个存贮器，用来存贮适于人的生理指标的各种环境参数，使中央控制器能根据内部传感器组和外部传感器组的测量值以及存贮器存贮的值，对环境进行综合智能调节。

9根据权利要求7所述的智能环境调节方法，其中环境参数是气体中各种气体的成份和浓度、各种化合物和有毒物的成份和浓度、各种灰尘和颗粒的浓度、温度、湿度、气压、噪声、各种可见光的辐射、不可见光的辐射、粒子的辐射等参数中的一种或者他们的任意组合。

10根据权利要求7所述的智能环境调节方法，还包括辅助调节装置，该辅助调节装置在环境调节主装置关闭时，辅助调节各种环境参数。

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