CN210569054U - 空调控制装置以及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调控制装置以及空调，涉及空调技术领域，其中的空调控制装置包括：检测装置，用于对目标区域进行检测，获得与所述目标区域相对应的检测信息；控制器，与所述检测装置电连接，用于基于所述检测信息获得场景因素信息，根据所述场景因素信息确定所述目标区域当前所处的控制场景，基于所述控制场景进行相应地控制操作。本实用新型的空调控制装置以及空调，能够基于控制场景进行智能控制，能够降低空调功耗，并可以营造舒适环境，使人群感觉更舒适。

Description

空调控制装置以及空调

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调控制装置以及空调。

背景技术

空调是现代生活中的重要电器，能够提高用户的使用舒适度。在空调使用中会出现多种状况，例如，房间里的人数会发生变化，房间里的人可能处于运动状态或静止状态等，根据出现的状况对空调的控制进行调整，能够营造室内的舒适环境，进而使室内的人群感觉更舒适。但是，现有的空调通常采用按照模式进行控制，无法达到较好的控制效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种空调控制装置以及空调，能够基于检测信息获得场景因素信息，根据场景因素信息确定目标区域当前所处的控制场景并进行控制操作。

根据本实用新型的一个方面，提供一种空调控制装置，包括：检测装置，用于对目标区域进行检测，获得与所述目标区域相对应的检测信息；控制器，与所述检测装置电连接，用于基于所述检测信息获得场景因素信息，根据所述场景因素信息确定所述目标区域当前所处的控制场景，基于所述控制场景进行相应地控制操作；其中，所述控制场景包括：无人场景、有人场景；所述有人场景包括：静止场景、运动场景。

可选地，所述场景因素信息包括：所述目标区域内的人数信息和/或人体体温信息。

可选地，所述检测信息包括：热红外图像；其中，所述检测装置，包括：红外热成像单元，用于获得与所述目标区域相对应的热红外图像。

可选地，所述红外热成像单元,包括：红外传感器，用于生成所述热红外图像；通信单元，与所述控制器连接，用于将所述热红外图像发送给所述控制器并接收所述控制器发送的控制指令；控制电路单元，用于基于所述控制指令进行相应地操作。

可选地，所述通信单元包括：总线通信单元、串口通信单元或无线通信单元。

可选地，所述通信单元为HBS通信单元或RS485总线通信单元。

可选地，所述红外热成像单元包括：电源电路单元，与所述控制器的供电端口连接，用于接收通过所述供电端口输出的电能。

可选地，所述红外热成像单元的数量为至少一个；所述红外热成像单元安装的位置包括：房间的天花板上。

根据本实用新型的另一方面，提供一种空调，包括：如上所述的空调控制装置。

本实用新型的空调控制装置以及空调，通过检测装置获得与目标区域相对应的检测信息，控制器基于检测信息获得场景因素信息，根据场景因素信息确定目标区域当前所处的控制场景并进行相应地控制操作；能够基于控制场景进行智能控制，能够降低空调功耗，并可以营造室内的舒适环境，使室内的人群感觉更舒适。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型的空调控制装置的一个实施例的模块示意图；

图2为根据本实用新型的空调控制装置的一个实施例中的检测装置的安装示意图；

图3为根据本实用新型的空调控制装置的一个实施例中的控制器的模块示意图；

图4为根据本实用新型的空调控制装置的另一个实施例的模块示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合各个图和实施例对本实用新型的技术方案进行多方面的描述。

下文中的“第一”、“第二”等仅用于描述上相区别，并没有其他特殊的含义。

如图1所示，本实用新型提供一种空调控制装置，包括：检测装置11和控制器12。检测装置11对目标区域进行检测，获得与目标区域相对应的检测信息，目标区域可以为设定的空调工作区域等，检测信息可以为热红外图像等。控制器12与检测装置12电连接，控制器12基于检测信息获得场景因素信息。场景因素信息可以有多种，例如为目标区域内的人数信息、人体体温信息等。控制器12根据场景因素信息确定目标区域当前所处的控制场景，基于控制场景进行相应地控制操作。控制场景包括无人场景、有人场景等，控制器12进行的控制操作可以为对温度、风向、风力等进行的控制操作。

检测装置11可以有多种，获得目标区域内的人数信息和人体体温信息等。例如，检测装置11包括无线手环，获得用户佩戴的无线手环发送的温度信息等信息，获得目标区域内的人数信息和人体体温信息。检测装置11获得的检测信息可以为热红外图像，检测装置11包括：红外热成像单元，红外热成像单元获得与目标区域相对应的热红外图像。如图2所示，检测装置11可以安装在房间内的天花板上，获得与目标区域相对应的热红外图像。

在一个实施例中，如图3所示，控制器12包括：图像分析单元121，图像分析单元121基于热红外图像获得人数信息以及人体体温信息。图像分析单元121生成像素阵列点窗口，并使用像素阵列点窗口在热红外图像上扫描。如果确定像素阵列点窗口中的像素点对应的温度大于预设的人体体温下限并且小于预设的人体体温上限，则图像分析单元121将此像素点确定为与人体对应的像素点，并获得此像素点相对应的人体温度信息。

人体的正常体温恒定在36℃～37℃之间，采用红外热成像单元能够获得与目标区域相对应的热红外图像。设置m*m个像素阵列点为窗口，使用此窗口在热红外图像上扫描，每次步进n(m/2<n<m)个像素点。由于人体不同部位温度不同，一般来说躯干、胸腹温度最高，且人与人之间存在低温空间，因此设定大范围的人体体温阈值35±G用于进行人体识别，人体体温下限为35-G，人体体温上限为35+G，G可以为2、3度等。

如果确定像素阵列点窗口中的全部像素点对应的温度都大于预设的人体体温下限并且小于预设的人体体温上限，则图像分析单元121将此像素点确定为与人体对应的像素点。如果确定像素阵列点窗口中的一部分像素点对应的温度大于预设的人体体温下限并且小于预设的人体体温上限，则将图像分析单元121将此部分像素点确定为与人体对应的像素点。像素阵列点窗口中的另一部分像素点对应的温度为环境温度，则确定扫描到了人体的边缘。通过以环境温度为边界，获得与目标区域内全部人体对应的像素点集合，获得目标区域内的人数以及人体温度信息。人体体温信息包括：与目标区域内的人体对应的像素点信息以及像素点对应的温度信息等。

在一个实施例中，如图3所示，控制器12包括：第一场景处理单元122，第一场景处理单元122基于人数信息判断目标区域内的当前人数是否为0，如果是，则第一场景处理单元122确定控制场景为无人场景，如果否，则第一场景处理单元122确定控制场景为有人场景。

如果确定控制场景为无人场景，则第一场景处理单元122在当前运行模式下控制空调按最低能耗的运行方式运行，最低能耗的运行方式可以为现有的多种最低能耗的运行方式。第一场景处理单元122也可以进行延长风机关闭时间和加大环境温度允许波动范围等控制操作。

在一个实施例中，如图3所示，控制器12包括：第二场景处理单元123，第二场景处理单元123如果确定控制场景为有人场景，则基于人体体温信息确定控制场景为静止场景或运动场景。图像分析单元121基于人体体温信息获得热红外图像中与人体相对应的第一像素点集合，基于人体体温信息可以获得热红外图像中与一个人体、多个人体或全部人体相对应的第一像素点集合。

在第一像素点集合中提取第二像素点集合，第二像素点集合中的每个像素点对应的体温大于预设的运动温度阈值。第二场景处理单元123判断第二像素点集合与第一像素点集合的像素点数量比值是否大于预设的比值阈值，如果是，则第二场景处理单元123确定控制场景为运动场景，如果否，则第二场景处理单元123确定控制场景为静止场景。

人体平均出汗体表温度为34℃，而躯干及近心四肢部位温度偏高，可达36℃及以上。例如，设置比值阈值P_运动、运动温度阈值T_运动max，基于人体体温信息获得与目标区域内的全部人体对应的像素点，生成第一像素点集合。在与目标区域内的全部人体对应的像素点中提取对应的温度大于T_运动max的像素点，如果大于T_运动max的像素点数量与第一像素点集合中的像素点数量的比例大于P_运动时，确定控制场景为运动场景。

第二场景处理单元123当确定控制场景为运动场景时，则基于预设的运动场景控制策略进行相应地控制操作，用以进行快速降温。运动场景控制策略可以进行设置，例如为以降温吹风为主要目的，根据空调当前运行模式分别进行加大风机转速p_转/s和降低设定温度T_d℃，从而实现快速降温的目的。

在一个实施例中，如果确定控制场景为静止场景，则图像分析单元121基于人体体温信息获得与每个人体相对应的体温。图像分析单元121基于人体体温信息获得热红外图像中与每个人体相对应的像素点，将与各像素点所对应的体温中的最高温度确定为与此人体相对应的体温。

如图3所示，控制器12包括：第三场景处理单元124，第三场景处理单元124于基于预设的群体区分体温阈值、与每个人体相对应的体温以及预设的标准人数进行人群区分处理，并基于人群区分处理结果进行相应地控制操作。

第三场景处理单元124基于人群区分处理结果获得各个群体人数占标准人数的比例信息，基于预设的人体舒适温度设置规则并根据比例信息获得人体舒适温度，第三场景处理单元124根据人体舒适温度进行相应地控制操作。

预先设置标准人数x，x可通过在当前空调系统的通讯回路传递给控制器12。或者，预先设置空间大小S_q以及每人占用的面积为q平方米，将S_q与q的比值作为标准人数x，如果比值不为整数则进行向下取整。

在一个实施例中，进行人群区分处理可以采用多种方法。例如，群体区分体温阈值包括：第一群体体温阈值和第二群体体温阈值，第一群体体温阈值大于第二群体体温阈值。第三场景处理单元124分别获得体温高于第一群体体温阈值的第一群体人数、体温在第一群体体温阈值和第二群体体温阈值之间的第二群体人数、体温低于第二群体体温阈值的第三群体人数。第三场景处理单元124分别获得第一群体人数、第二群体人数和第三群体人数占标准人数的第一比例、第二比例和第三比例。

不同群体的代谢水平存在差异，一般来说男性大于女性，因此对于不同人群进行区分，细分人群可以减少空调能耗。在静止场景下，可以区分舒适温度偏高人群、舒适温度适中人群和舒适温度偏低人群。设定第一群体体温阈值T_适高和第二群体体温阈值T_适低。获得体温高于第一群体体温阈值T_适高的第一群体人数(舒适温度偏高群体)占标准人数的比例为P_适高；获得体温高于第二群体体温阈值T_适低且低于第一群体体温阈值T_适高的第二群体人数(舒适温度适中群体)占标准人数的比例为P_适中；获得体温低于第二群体体温阈值T_适低的第三群体人数(舒适温度偏低)占标准人数的比例为P_适低。

人体舒适温度设置规则可以有多种，包括比例方程等，第三场景处理单元124基于比例方程并根据第一比例、第二比例和第三比例获得人体舒适温度，基于人体舒适温度确定空调新的设定温度。

例如，设定人体舒适温度t_适，t_适＝f(P_适高,P_适中,P_适低)，方程f为一阶比例方程，方程f存在修正系数t₀，P_适高意味着代谢产热超过预期，相当于一点几个P_适中，P_适低意味着代谢产热低过预期，相当于零点几个P_适中。通过人群人数与标准人数x的比例得到舒适温度。根据方程f，t_适将比默认的t_适更适合当前房间内的人群。

第三场景处理单元124确定空调新的设定温度为：t_设1＝K₁*t_设2+(1-K₁)*t_适，-1<K₁<1；其中，t_设1为空调新的设定温度，t_设2为空调原有设定温度，K₁为调节系数。空调各控制模式根据人体舒适温度进行风机档位和设定温度的调节，设置新的设定温度，通过动态调整输出，实现降低空调能耗的目的。

在对控制场景判断的过程中，首先确定控制场景是无人场景或多人场景，再根据不同体温的分布情况确定控制场景为静止场景或运动场景，运动场景下人体体温过高，不区分人群。静止场景下进行舒适温度偏高人群、舒适温度适中人群和舒适温度偏低人群的区分。实时控制场景的转换，如果满足具体条件则基于控制场景进行控制操作，不满足具体条件，则维持当前的控制操作。

在一个实施例中，红外热成像单元的数量为至少一个，红外热成像单元安装的位置包括房间的天花板上等，可以在一个空间内进行多点布局。红外热成像单元可以安装于房间内天花板上，布局依托于安装高度和镜头广度，可以设置每个红外热成像单元的采集区域，当一个红外热成像单元的采集区域无法覆盖房间时，在天花板上并排安装多个红外热成像单元。

如图4所示，设置红外热成像单元111和红外热成像单元112，红外热成像单元111包括：红外传感器1111、通信单元1112、控制电路单元1113和电源电路单元1114。红外热成像单元112包括：红外传感器1121、通信单元1122、控制电路单元1123和电源电路单元1124。下面以红外热成像单元111进行描述说明，红外热成像单元112的各单元功能与红外热成像单元111的各单元功能相同。

红外传感器1111生成热红外图像。通信单元1113与控制器12连接，用于将热红外图像发送给控制器12并接收控制器12发送的控制指令。控制电路单元1112基于控制指令进行相应地操作。通过控制器12的通信电路单元125与通信单元1113连接。通信单元1113有多种，可以为总线通信单元、串口通信单元或无线通信单元等。例如，通信单元1113为HBS(HomeBusSystem,家庭总线系统)通信单元或RS485总线通信单元。

控制器12为主设备，红外热成像单元111为从设备，由控制器12负责点名采集和查询红外热成像单元111。控制电路单元1112可以执行多种操作，例如，控制电路单元1112接收到控制器12发送的采集指令控制红外传感器1111开始采集红外数据，当无指令时控制其他单元进行休眠等。电源电路单元1114与控制器12的供电端口126连接，用于接收通过供电端口126输出的电能。

在一个实施例中，本实用新型提供一种空调，包括如上任一实施例中的空调控制装置。

上述实施例中的空调控制装置以及空调，通过检测装置获得与目标区域相对应的检测信息，控制器基于检测信息获得场景因素信息，根据场景因素信息确定目标区域当前所处的控制场景并进行相应地控制操作；能够根据人数、人体体温等场景因素信息确定控制场景，获得人群运动状态和人体舒适温度，基于控制场景进行智能控制，能够降低空调功耗，并能够针对不同场景和人群数量，实现快速降温或者节能效果；能够兼容现有空调控制方式，营造室内的舒适环境，使室内的人群感觉更舒适。

可能以许多方式来实现本实用新型的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本实用新型的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本实用新型的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本实用新型实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本实用新型的方法的机器可读指令。因而，本实用新型还覆盖存储用于执行根据本实用新型的方法的程序的记录介质。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种空调控制装置，其特征在于，包括：

检测装置，用于对目标区域进行检测，获得与所述目标区域相对应的检测信息；

控制器，与所述检测装置电连接，用于基于所述检测信息获得场景因素信息，根据所述场景因素信息确定所述目标区域当前所处的控制场景，基于所述控制场景进行相应地控制操作；其中，所述控制场景包括：无人场景、有人场景；所述有人场景包括：静止场景、运动场景。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述场景因素信息包括：所述目标区域内的人数信息和/或人体体温信息。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述检测信息包括：热红外图像；

所述检测装置，包括：

红外热成像单元，用于获得与所述目标区域相对应的热红外图像。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述红外热成像单元，包括：

红外传感器，用于生成所述热红外图像；

通信单元，与所述控制器连接，用于将所述热红外图像发送给所述控制器并接收所述控制器发送的控制指令；

控制电路单元，用于基于所述控制指令进行相应地操作。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述通信单元包括：总线通信单元、串口通信单元或无线通信单元。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述通信单元为HBS通信单元或RS485总线通信单元。

7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述红外热成像单元包括：

电源电路单元，与所述控制器的供电端口连接，用于接收通过所述供电端口输出的电能。

8.如权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述红外热成像单元的数量为至少一个；

所述红外热成像单元安装的位置包括：房间的天花板上。

9.一种空调，包括：

如权利要求1至8任一项所述的空调控制装置。

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