TWI659183B - 自動調節室內環境的系統及方法 - Google Patents

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TWI659183B
TWI659183B TW107109326A TW107109326A TWI659183B TW I659183 B TWI659183 B TW I659183B TW 107109326 A TW107109326 A TW 107109326A TW 107109326 A TW107109326 A TW 107109326A TW I659183 B TWI659183 B TW I659183B
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劉彥辰
吳文揚
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國立成功大學
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Abstract

本發明有關於一種自動調節室內環境的裝置及方法。此自動調節室內環境的裝置可移動於室內環境中,以調節室內環境中各區域的環境參數。於此自動調節室內環境的方法中,依據所設置之感測模組所傳送的呼叫訊號,此裝置可判斷室內環境之環境狀況,並可移動至相對應的區域,而可調節此區域之環境參數。

Description

自動調節室內環境的系統及方法
本發明係有關一種自動調節環境的裝置及方法,特別是提供一種可即時監測室內環境,並自動調節環境的裝置及方法。
隨著生活水準之提升,人們越益重視生活品質,其中尤以室內環境更為受到重視。室內環境中有許多環境參數(例如:溫度、濕度與空氣品質)會影響生活舒適度與人體健康。其中,由於人們之感知直接受到環境溫度與濕度的影響,故當溫度與濕度改變時,生活舒適度即明顯受到影響。其次,隨著醫學之研究,長期處於空氣品質較差的環境中,呼吸系統疾病較易被引發,而影響健康狀況。
為了改善前述環境參數對生活之影響,冷暖空調、除濕機與空氣清淨機等環境調節裝置成為居家必需品。然而,此些家電用品一般係固定式家電,不易搬動,故具有較差之機動性,或者其體積較龐大,難適用於小空間。再者, 此些家電用品一般係侷限於僅可調節小範圍之環境參數,而增添其不便性。
因此,人們常須添購多個環境調節裝置,方可完全地改善室內環境之環境參數,或者僅選定較常活動之範圍放置此些環境調節裝置。
此外,此些環境調節裝置通常係被動開啟。當人們未開啟時,其無法即時且自動地偵測環境參數,更無法進一步調節環境,故室內環境無法維持穩定之環境參數。
有鑑於此,亟須提供一種自動調節室內環境的裝置與方法,以改進習知室內環境調節裝置的缺陷。
因此,本發明之一態樣是在提供一種自動調節室內環境的裝置,其可移動地偵測室內環境之環境參數,並可即時自動地調節環境參數,以有效地改善室內環境之環境參數。
本發明之另一態樣是在提供一種自動調節室內環境的方法,此方法係利用前述之裝置進行。
根據本發明之一態樣,提出一種自動調節室內環境的裝置。此裝置包含殼體、移動單元、外部單元、內部單元與電力供應單元。移動單元係設於殼體之底面,外部單元係設置於殼體之頂面上,內部單元係容置於殼體中,且電力供應單元係容置於殼體中。其中,移動單元係配置以移動 此裝置,且電力供應單元係電性連接移動單元、外部單元與內部單元。
外部單元包含感測元件與調節元件。感測元件係配置以感測室內環境之環境參數,且調節元件係配置以自動地調節環境參數。
內部單元包含處理元件、通訊元件與控制元件。處理元件係訊號連接感測元件,通訊元件係訊號連接處理元件,且控制元件係訊號連接調節元件、處理元件與移動單元。
依據本發明之一實施例,前述之感測元件包含溫度感測計、濕度感測計與/或懸浮微粒感測計。
依據本發明之另一實施例,前述之外部單元可選擇性地包含測距元件。此測距元件係訊號連接控制元件,其中測距元件係設置於前述之調節元件上,且測距元件之水平高度係高於感測元件與調節元件之水平高度。
依據本發明之又一實施例,前述之內部單元可選擇性地包含測位元件。此測位元件係訊號連接控制元件。其中,此測位元件係配置以偵測此裝置的前進方向。
根據本發明之另一態樣,提出一種自動調節室內環境的方法。此方法係先提供如前述自動調節室內環境的裝置,並設置複數個感測模組於室內環境中。每一個感測模組分別具有設定環境參數,且每一個感測模組的設置位置分別具有區域權重,其中此些感測模組所組成的感測範圍完整涵蓋該室內環境。
然後,進行一建構步驟。當進行建構步驟時,此裝置係由一起始位置出發,並於室內環境中移動,以建立此室內環境的平面圖。此建構步驟包含進行分區子步驟。此分區子步驟係將平面圖劃分為複數個路徑網格,且此裝置可通過每一個路徑網格。
接著,利用每一個感測模組對室內環境進行環境判斷步驟,以分別獲得環境參數,其中此環境參數具有一個環境權重。
若此些環境參數之至少一者不符合所對應之設定環境參數時,利用環境參數所對應的感測模組之通訊元件傳送呼叫訊號至裝置。此呼叫訊號包含所對應之感測模組所測得的環境參數、其設定環境參數與設置位置。
若此些環境參數均符合所對應之設定環境參數時,利用感測模組之通訊元件傳送歸位訊號至裝置,以使裝置移動至起始位置。
接續地,當裝置接收到呼叫訊號時,利用裝置之處理元件進行設定步驟。於設定步驟中,裝置之處理元件係先計算所對應之環境參數的環境權重與設置位置的區域權重之函數。比較函數值與設定環境參數,並選取函數值與設定環境參數差異最大者。然後,進行定位子步驟。定位子步驟係設定此差異最大者所對應的設置位置為終點位置。
於設定步驟後,進行規劃步驟。其中,規劃步驟係依據裝置之位置、終點位置與前述平面圖之路徑網格規劃出一路徑,且此路徑包含最少數量之路徑網格。
於規劃步驟後,藉由裝置的控制元件驅動裝置之移動單元,以沿著路徑移動,並進行定位判斷步驟。
若裝置的位置不為終點位置時,再次進行前述定位子步驟。若裝置的位置為終點位置時,進行調節步驟。
於調節步驟中,先利用裝置之調節元件調整室內環境,並利用裝置的感測元件獲得調節環境參數。然後,利用裝置的處理元件進行調節判斷步驟。
於調節判斷步驟中,若所得之調節環境參數不符合設定環境參數時,繼續進行調節步驟。若調節環境參數符合設定環境參數時,再次進行前述之環境判斷步驟。
依據本發明之一實施例,前述的每一個感測模組分別具有感測子範圍,且此些感測子範圍彼此不重疊。
依據本發明之另一實施例,前述之規劃步驟可選擇性地先利用裝置之測位元件進行指向子步驟,以定義出裝置的前進方向。然後,規劃步驟可依據此前進方向、裝置的位置、終點位置與路徑網格規劃出前述之路徑。
依據本發明之又一實施例,當前述之裝置沿著路徑移動時,此方法可選擇性地利用裝置的測距元件進行偵測步驟,以判斷裝置是否被障礙物所阻擋。其中,若裝置被障礙物阻擋時,進行前述之規劃步驟,以規劃出另一路徑,且此另一路徑不通過障礙物。
依據本發明之再一實施例,前述之定位判斷步驟係根據裝置周圍之感測模組所對應之呼叫訊號的訊號強度判斷。
應用本發明之自動調節室內環境的裝置與方法,其可結合此裝置與設置於室內環境的感測模組,而可有效地偵測各區域的環境參數,並傳送呼叫訊號予裝置,而可驅使裝置移動至須調節之區域,進而自動地調整環境。其次,當環境調節完成後,裝置可依據感測模組所發出之訊號,判斷是否前往另一個須調節區域,或者回歸至起始位置。
100‧‧‧裝置
110/210‧‧‧殼體
110a‧‧‧頂面
110b/210b‧‧‧底面
120‧‧‧移動單元
130‧‧‧外部單元
131/220‧‧‧感測元件
133‧‧‧調節元件
135‧‧‧測距元件
140/230‧‧‧內部單元
141/233‧‧‧處理元件
143/231‧‧‧通訊元件
145‧‧‧控制元件
147‧‧‧測位元件
150/240‧‧‧電力供應單元
200‧‧‧感測模組
200a‧‧‧室內環境
300‧‧‧方法
310‧‧‧提供調節室內環境的裝置,並設置複數個感測模組於室內環境中之操作
320‧‧‧進行建構步驟之操作
330‧‧‧進行環境判斷步驟,以判斷環境參數是否符合設定環境參數之操作
331‧‧‧利用感測模組之通訊元件傳送呼叫訊號至裝置之操作
333‧‧‧利用感測模組之通訊元件傳送歸位訊號至裝置,以使裝置移動至起始位置之操作
340‧‧‧設定步驟
341‧‧‧當裝置接收到呼叫訊號時,利用裝置之處理元件計算環境參數之環境權重與設置位置之區域權重的函數,並選取函數值與設定環境參數差異最大者之操作
343‧‧‧進行定位子步驟,以設定差異最大者所對應的設置位置為終點位置之操作
350‧‧‧進行規劃步驟,以獲得路徑之操作
360‧‧‧藉由裝置之控制元件驅動移動單元,並使裝置沿著路徑移動之操作
370‧‧‧進行定位判斷步驟,以判斷裝置的位置是否為終點位置之操作
380‧‧‧進行調節步驟之操作
390‧‧‧進行調節判斷步驟,以判斷調節環境參數是否符合該設定環境參數之操作
為了對本創作之實施例及其優點有更完整之理解,現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是,各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下。
〔圖1A〕係繪示依照本發明之一實施例之自動調節室內環境的裝置之立體示意圖。
〔圖1B〕係繪示依照圖1A之自動調節室內環境的裝置之分解示意圖。
〔圖1C〕係繪示於圖1B之自動調節室內環境的裝置中,各單元與元件的訊號連接示意圖。
〔圖2A〕係繪示依照本發明之一實施例之室內環境的平面示意圖。
〔圖2B〕係繪示依照本發明之一實施例之感測模組的立體示意圖。
〔圖2C〕係繪示依照圖2B之感測模組的分解示意圖。
〔圖2D〕係繪示於圖2C之感測模組中,各單元與元件的訊號連接示意圖。
〔圖3A〕係繪示依照本發明之一實施例之自動調節室內環境的方法之流程示意圖。
〔圖3B〕係繪示接續於圖3A之裝置收到呼叫訊號後之自動調節室內環境的方法之流程示意圖。
以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而,可以理解的是,實施例提供許多可應用的發明概念,其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明,並非用以限定本發明之範圍。
本發明所稱之「環境參數」可包含單一種或複數種環境因子,且環境因子可包含室內環境的溫度、濕度、空氣品質、其他欲量測之環境因子,或者前述環境因子的任意組合。其次,本發明所稱之「設定環境參數」係指前述各種環境因子所欲設定之設定值(或者其設定範圍)。據此,所述之「符合設定環境參數」係指環境因子未超出設定環境因子。反之,所述之「不符合設定環境參數」即指環境因子已超出設定環境因子。一般而言,「符合設定環境參數」可為環境因子小於或等於設定值,或者環境因子係落於設定範圍中(或為設定範圍之端點值)。換言之,「不符合設定環境參數」即指環境因子大於設定值,或落於設定範圍外。
須說明的是,前述環境參數與設定環境參數的比較仍須依據使用者之環境及所欲調整之趨勢來判斷。舉例而言,於熱帶國家,當欲維持室內涼爽時,「不符合設定環境參數」即指室內環境之溫度大於設定溫度;惟於寒帶國家,當欲維持室內溫暖時,「不符合設定環境參數」即指室內環境之溫度小於設定溫度。
再者,本發明所稱之「環境權重」係指環境參數各個環境因子的綜合權重值。其中,依據所欲調節之環境因子的優先次序,及/或各環境因子與對應之設定環境因子的差距,各個環境因子可獲得不同之權重值,且其權重值的總和即為「環境權重」。一般而言,次序越優先之環境因子具有較高之權重值;環境因子與設定環境因子的差距越大具有較高之權重值;且次序之權重值係高於差距的權重值。
相同地,本發明所稱之「區域權重」係指室內環境中各個區域的權重值,且使用者越重視之區域可獲得較高之權重值。
本發明所稱之「路徑網格」係本發明之裝置對於室內環境所劃分出的虛擬網格,且每一個路徑網格係大於或符合裝置之尺寸。據此,於垂直投影中,路徑網格之長度與寬度均大於或等於裝置之最大投影邊長。
請同時參照圖1A與圖1B,其中圖1A係繪示依照本發明之一實施例之自動調節室內環境的裝置之立體示意圖,且圖1B係繪示依照圖1A之自動調節室內環境的裝置之分解示意圖。裝置100包含殼體110、移動單元120、外 部單元130、內部單元140與電力供應單元150。其中,移動單元120設置於殼體110之底面110b,外部單元130係設置於殼體110之頂面110a上,內部單元140係容置於殼體110中,且電力供應單元150係容置於殼體110中。
殼體110可用以保護前述之內部單元140,且可做為外部單元130之支撐基座。殼體110之材料沒有特別之限制,其僅須可耐受衝擊,而可達成保護內部單元之效果即可。在一些實施例中,殼體110之材料可為金屬材料、高分子材料、高分子複合材料、其他適當之材料,或者前述材料之任意組合。
前述之移動單元120係配置以移動裝置100。移動單元120可包含驅動元件(如馬達等;未標示),其中此驅動元件可接受指令,而帶動移動單元120,進而使裝置100移動。在一些實施例中,移動單元120可包含但不限於輪型移動單元、足型移動單元、履帶式移動單元、其他適當型式之移動單元,或上述型態之任意組合。須說明的是,移動單元120並不限於圖1B所繪示之型式。在一些實施例中,殼體110之底面110b可不具有開孔,且移動單元120係藉由轉向結構設置於底面110b之表面上。
前述之外部單元130可包含感測元件131與調節元件133。感測元件131係配置以感測環境之環境參數。在一些實施例中,感測元件131可包含但不限於溫度感測計、濕度感測計、懸浮微粒感測計、其他適當之感測元件,或上述元件之任意組合,而可監測環境之環境參數。調節元 件133係配置以自動地調節環境參數。依據所欲監測之環境參數的不同,調節元件133可包含但不限於空調元件、除濕元件、空氣清淨元件、其他適當之調節元件,或上述元件之任意組合。
據此,由於前述之感測元件131與調節元件133涉及環境參數之感測與調節,故感測元件131與調節元件133須設置於殼體110之頂面110a上,以避免環境參數之感測遭到干擾,並避免降低調節之效果。
在一些實施例中,外部單元130可選擇性地包含測距元件135,且測距元件135係配置以量測裝置100與周遭障礙物的距離,以使裝置100可避開障礙物。較佳地,測距元件135係配置以量測於裝置100之前進方向上,裝置100與障礙物之距離。在一些實施例中,當裝置100與障礙物之距離小於一設定值時,裝置100可改變前進方向,以繞過障礙物。在一些實施例中,測距元件135可藉由雷射、超音波、紅外線、其他適當之方式,或上述方式之任意組合來量測裝置100與障礙物的距離。
顯然,為避免測距元件135之量測受到干擾,測距元件135較佳係設置於前述調節元件133上。在一些實施例中,測距元件135之水平高度係高於前述感測元件131與調節元件133的水平高度。
請繼續參照圖1A與圖1B。內部單元140包含處理元件141、通訊元件143與控制元件145。處理元件141係配置以計算與處理裝置100所接收之資訊(例如:前述感 測元件131所獲得之環境參數,與測距元件135所測得之距離和避開障礙物所須之路徑修正等)的能力。通訊元件143係配置以傳送及接收訊號。在一些實施例中,通訊元件143可透過符合802.11a/b/g/n規範之無線網路、藍牙(Blue tooth)協定、低功耗藍牙(Blue tooth low energy)協定、其他適當之無線傳輸方式,或者上述方式之任意組合來傳送及接收訊號。控制元件145係配置以對前述之移動單元120、調節元件133與測距元件135發出執行命令,以達成移動、自動調節環境與量測距離的效果。
在一些實施例中,內部單元140可選擇性地包含測位元件147,且測位元件147係配置以偵測裝置100的前進方向。在一些實施例中,測位元件147係透過量測磁場或其他環境資訊來判斷裝置100的前進方向。
前述之電力供應單元150係電性連接移動元件120、外部單元130中之各元件與內部單元140中之各元件,以供應電能。據此,電力供應單元150係配置以供應裝置100中各單元或元件所須之電能。
請同時參照圖1B與圖1C,其中圖1C係繪示於圖1B之自動調節室內環境的裝置中,各單元與元件的訊號連接示意圖。於圖1C中,箭號代表訊號之傳送方向,其中箭頭所指代表接收訊號之單元或元件,且箭尾所指代表傳送訊號之單元或元件。於單元(或元件)與單元(或元件)之間,若具有兩相反方向之箭號,代表彼此可互相傳送與接收訊號;若僅具有一個箭號,代表訊號僅可依所指方向傳送。另 外,圖1C之虛線框代表電力供應單元150對於裝置100中的各單元及元件供應電能。
如圖所示,感測元件131訊號連接處理元件141;通訊元件143訊號連接處理元件141;且控制元件145獨立地訊號連接移動單元120、調節元件133、測距元件135、處理元件141與測位元件147。在一些實施例中,本發明之訊號連接可藉由有線之方式、無線之方式,或前述方式之任意組合來傳送或接收。在此些實施例中,根據訊號之傳送方式或接收方式的不同,前述之各單元或元件可具有相應之元件或設計,以達成訊號連接之功效。
請參照圖2A,其係繪示依照本發明之一實施例之室內環境的平面示意圖。於室內環境200a中,為了偵測各區域之環境參數,複數個感測模組200係設置於其中。在一些實施例中,此些感測模組200所組成的感測範圍係完整覆蓋室內環境200a。據此,室內環境200a中之每個區域的環境參數均可被至少一個感測模組200所感測。在一些實施例中,每一個感測模組200分別可具有感測子範圍,且此些感測子範圍彼此不重疊。
在一些實施例中,本發明所指之室內環境200a並無特別之限制,惟為使感測模組200獲得較佳之感測效果,室內環境200a較佳係不為開放空間(此處所指之開放空間係指室內環境200a隨時與室外相連通)。更佳地,於室內環境200a中,各隔間之間的環境參數不相互影響,以避免空氣之流通對感測模組200產生干擾。
請參照圖2B與圖2C,其中圖2B係繪示依照本發明之一實施例之感測模組的立體示意圖,且圖2C係繪示依照圖2B之感測模組的分解示意圖。感測模組200包含殼體210、感測元件220、內部單元230與電力供應單元240。感測元件220係設置於殼體210的突伸底面210b上,且內部單元230與電力供應單元240係容置於殼體210中。
感測模組200之殼體210與前述圖1A之裝置100的殼體110大致上相同,兩者之差異僅在於殼體210之底面210b係突伸出,以供感測元件220設置於其上。由於感測元件220係用以感測室內環境之環境參數,故感測元件220係設置於殼體210之外。
其次,感測模組200之內部單元230包含通訊元件231與處理元件233。其中,感測模組200之通訊元件231與處理元件233與圖1B之裝置100的通訊元件143與處理元件141大致上相同,故在此不另贅述。
相同地,感測模組200之電力供應單元240係電性連接感測元件220與內部單元230中之各元件,藉以供應感測模組200中各單元或元件所須之電能。
請同時參照圖2C與圖2D,其中圖2D係繪示於圖2C之感測模組中,各單元與元件的訊號連接示意圖。相同於前述之圖1C,圖2D之箭號與其箭頭和箭尾具有相同的定義,故在此不另贅述。圖2D之虛線框代表電力供應單元240對於感測模組200中的各元件供應電能。
如圖所示,感測元件220訊號連接處理元件233;且通訊元件231訊號連接處理元件233。在一些實施例中,本發明之訊號連接可藉由有線之方式、無線之方式,或前述方式之任意組合來傳送或接收。在此些實施例中,根據訊號之傳送方式或接收方式的不同,前述之各單元或元件可具有相應之元件或設計,以達成訊號連接之功效。
請同時參照圖1C、圖2D、圖3A與圖3B,其中圖3A係繪示依照本發明之一實施例之自動調節室內環境的方法之流程示意圖,且圖3B係繪示接續於圖3A之裝置收到呼叫訊號後之自動調節室內環境的方法之流程示意圖。須說明的是,圖3A與圖3B中之A和B分別係代表流程圖之連接點,以分別明確表示出判斷結果之連接與流程之順序。方法300係先提供如前所述之自動調節室內環境的裝置100,並設置複數個感測模組200於室內環境中,如操作310所示。
每一個感測模組200分別具有設定環境參數。在一些實施例中,每一個感測模組200之設定環境參數彼此可為相同的或不相同的。在一些實施例中,此設定環境參數可為使用者所輸入設定。其次,每一個感測模組200之設置位置分別具有區域權重。相同地,各個設置位置之區域權重可由使用者根據其需求所設定。在一些實施例中,各個設置位置之區域權重彼此可為相同的或不相同的。為確保室內環境中之各區域的環境參數均可被偵測,此些感測模組200所組成的感測範圍係完整覆蓋室內環境。換言之,每一個感測模組200分別具有一個感測子範圍,且此些感測子範圍之集 合可完整覆蓋室內環境。在一些實施例中,此些感測子範圍彼此不重疊。
然後,進行建構步驟,如操作320所示。當進行建構步驟時,裝置100係由起始位置出發,並於室內環境中移動,而可建立室內環境之平面圖,並儲存於裝置100之記憶元件中,而可供處理元件141使用。其中,建構步驟包含進行分區子步驟的操作。分區子步驟係將所建立之平面圖劃分為複數個路徑網格,且裝置可通過每一個路徑網格。
如此一來,藉由所建立之平面圖,當裝置100移動及/或進行後述之操作時,裝置100可避開室內環境中之固定障礙物(例如:隔間牆,與不易搬動之居家設備等),而可有效且自動地調節室內環境之環境參數。
在一些實施例中,前述裝置之起始位置可包含一充電基座,以使裝置100於歸位至起始位置時,可進行充電,以回復其電力供應單元150之電力,而可進行下一次的環境調節。
當進行建構步驟後,利用每一個感測模組200之感測元件220對室內環境進行環境判斷步驟,以分別獲得各區域之環境參數,並判斷環境參數是否符合設定環境參數,如操作330所示。環境參數具有環境權重。其中,依據使用者欲調節之環境因子的優先次序,以及所獲得之環境參數與前述使用者所設定之設定環境參數的差距,感測模組200之處理元件233可計算獲得各環境參數所對應的環境權重。
若各個感測模組所測得之環境參數均符合設定環境參數(即室內環境之各區域的環境參數均滿足使用者所輸入之設定環境參數)時,利用感測模組200之通訊元件231傳送歸位訊號至裝置100,以使裝置100移動至前述之起始位置,如操作333所示。須說明的是,當感測模組200進行環境判斷步驟時,裝置100可能係位於起始位置、移動中,或者於室內環境中已調節完畢的位置。惟,當裝置100之通訊元件143接受到歸位訊號,並傳送至處理元件141時,裝置100之處理元件141即根據前述建立之平面圖與其位置,規劃歸位之路徑,並下達回至起始位置的指令予控制元件145,以驅動移動單元120。
若各個感測模組所測得之環境參數的至少一者不符合設定環境參數(即於室內環境中,至少一個區域的環境參數不滿足使用者所輸入之設定環境參數;須說明的是,以下將環境參數不滿足設定環境參數的區域簡稱為汙染區域)時,利用感測模組200之通訊元件231傳送呼叫訊號至裝置100,如操作331所示。其中,感測模組200所傳送之呼叫訊號包含其所感測到之汙染區域的環境參數、設定環境參數與設置位置。如此一來,當裝置100之通訊元件143接收到呼叫訊號時,裝置100即可得知汙染區域的環境參數與設定環境參數,以及汙染區域之感測模組200的設置位置。
於進行操作331後,當裝置100接收到一個或多個呼叫訊號時,進行設定步驟340。其中,設定步驟340係先利用裝置100之處理元件141計算環境參數之環境權重與 設置位置之區域權重的函數,並選取函數值與設定環境參數差異最大者,如操作341所示。然後,進行定位子步驟,以設定差異最大者所對應之感測模組200的設置位置為終點位置,如操作343所示。顯然,當室內環境有多個汙染區域時,依據前述環境參數之環境權重與設置位置之區域權重的函數值之比較,裝置100係將函數值與設定環境參數之差異最大者所對應的位置(即汙染區域所對應之感測模組200的設置位置)設定為終點位置。在一些實施例中,環境參數之環境權重與設置位置之區域權重的函數可例如為環境權重與區域權重的乘積。
於進行操作340後,進行規劃步驟,如操作350所示。規劃步驟係依據裝置100的所在位置、前述之終點位置與平面圖之路徑網格,利用裝置100之處理元件141規劃出第一路徑,且此第一路徑具有最少數量之路徑網格(亦即此第一路徑為裝置100的所在位置到終點位置的最短路徑;如前所述,由於每一個路徑網格係大於或符合裝置之尺寸,故此最短路徑係具有最少格數的路徑)。由於前述之建構步驟已建立室內環境之平面圖,故規劃第一路徑時,裝置100之處理元件141可避開前述之固定障礙物。
在一些實施例中,當進行規劃步驟時,規劃步驟可先利用裝置100之測位元件147進行指向子步驟,以定義出裝置100之前進方向。然後,依據裝置100的前進方向和所在位置、所設定之終點位置與平面圖之路徑網格,而可利用裝置100之處理元件141規劃出一第二路徑。
進行操作350後,利用裝置100之控制元件145驅動移動單元120,以使裝置100沿著前述之路徑移動,如操作360所示。當裝置100沿著前述之路徑移動時,裝置100係進行定位判斷步驟,以判斷裝置100的位置是否為終點位置,如操作370所示。在一些實施例中,裝置100係藉由前述接收訊號中之感測模組200的設置位置判斷是否到達終點位置。在一些實施例中,定位判斷步驟係根據裝置周圍之感測模組所對應之呼叫訊號的訊號強度判斷。換言之,當裝置100移動至終點位置的期間,室內環境之感測模組200係持續地發出呼叫訊號,故裝置100可根據所接收呼叫訊號的訊號強度判斷與該些感測模組200的距離,而可判斷裝置100之所在位置,並判斷裝置100的位置是否為終點位置。
於操作360中,在一些實施例中,當裝置100沿著規劃步驟所得之路徑移動時,裝置100係利用測距元件135進行偵測步驟,以判斷裝置100是否被臨時障礙物(例如:椅子與暫時放置之物品等)所阻擋。若裝置100被障礙物阻擋時,測距元件135係回傳重新規劃之訊號至裝置100的處理單元141,以進行規劃步驟,而依據裝置100之位置、障礙物之位置、終點位置與路徑網格規劃出第三路徑,且此第三路徑不通過(即繞過)障礙物。
請繼續參照圖3A與圖3B。於進行操作370時,若裝置100的位置不為終點位置,利用裝置100之處理單元141進行前述之定位子步驟,以再次設定終點位置,並進行規劃步驟,而可繼續沿著所得之路徑移動。若裝置100的位 置為終點位置(即裝置100到達汙染區域)時,裝置100之處理元件141係傳送調節訊號予控制元件145,以驅動調節元件133,而可進行調節步驟,如操作380所示。
當裝置100進行調節步驟時,裝置100係利用調節元件133調整室內環境,並利用感測元件131感測裝置100所在區域的調節環境參數。
當裝置100進行調節步驟時,裝置100係根據感測元件131所傳送之調節環境參數,利用處理元件141進行調節判斷步驟,以判斷調節環境參數是否符合呼叫訊號中之設定環境參數,如操作390所示。
若調節環境參數不符合設定環境參數時,裝置100之處理元件141係傳送調節訊號予控制元件145,以驅動調節元件133,而繼續進行調節步驟。若調節環境參數符合設定環境參數時,裝置100之處理中心141係傳送已調節訊號予通訊元件143,並傳送予室內環境中之所有感測模組200,以進行前述之環境判斷步驟,而利用感測模組200之感測元件220再次偵測室內環境之各區域的環境參數,進而可藉由所發出之呼叫訊號引導裝置100至待調節的區域,或者藉由發出歸位訊號,以引導裝置100回至起始位置。
依據前述之說明,本發明自動調節室內環境的裝置可移動地偵測室內環境之各區域的環境參數,且可藉由調節元件自動地調整室內環境的環境參數,而可改善室內環境之環境參數。進一步地,若本發明自動調節室內環境的裝置結合設置於室內環境中的感測模組後,利用感測模組之偵 測與判斷,感測模組可傳送呼叫訊號予前述之裝置,以使此裝置移動至所對應的位置,並自動地調節感測模組所對應之區域的環境參數。據此,本發明之自動調節室內環境的方法可精準、自動且有效地調整室內環境的環境參數。
另外,本發明自動調節室內環境的方法可藉由設置多個感測模組於室內環境中,以感測多個區域的環境參數,並判斷環境參數是否符合設定環境參數,而可傳送呼叫訊號至自動調節室內環境的裝置。然後,依據所接收呼叫訊號之環境參數的環境權重與設置位置的區域權重之函數值的比較,裝置可選取出須優先處理之位置,並將其設定為終點位置,而可驅使裝置前往汙染區域調整環境參數。待調整完畢後,裝置可再依據環境判斷步驟之結果,前往另一個汙染區域自動地調節環境,直至所有感測模組均發出歸位訊號,故可有效且即時地調節室內環境。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (9)

  1. 一種自動調節室內環境的系統,包含:一自動調節室內環境的裝置,包含:一殼體;一移動單元,設於該殼體之一底面,其中該移動單元係配置以移動該裝置;一外部單元,設於該殼體之一頂面上,其中該外部單元包含:一感測元件,配置以感測該室內環境之一環境參數;以及一調節元件,配置以調節該環境參數;一內部單元,容置於該殼體中,其中該內部單元包含:一處理元件,訊號連接該感測元件;一通訊元件,訊號連接該處理元件;以及一控制元件,訊號連接該調節元件、該處理元件與該移動單元;一電力供應單元,容置於該殼體中,其中該電力供應單元係電性連接該移動單元、該外部單元與該內部單元;以及複數個感測模組,設置於該室內環境中,其中該些感測模組係配置以傳送一呼叫訊號至該裝置,以讓該裝置判斷該室內環境之環境狀況,而移動至該室內環境中相對應的一區域,而調節該區域之環境參數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之自動調節室內環境的系統,其中該感測元件包含溫度感測計、濕度感測計與/或懸浮微粒感測計。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之自動調節室內環境的系統,其中該外部單元更包含:一測距元件,訊號連接該控制元件,其中該測距元件係設置於該調節元件上,且該測距元件高於該感測元件與該調節元件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之自動調節室內環境的系統,其中該內部單元更包含:一測位元件,訊號連接該控制元件,其中該測位元件係配置以偵測該裝置之一前進方向。
  5. 一種自動調節室內環境的方法,包含:提供如申請專利範圍第1至4項中之任一項所述之自動調節室內環境的系統;設置複數個感測模組於該室內環境中,其中每一該些感測模組分別具有一設定環境參數,每一該些感測模組之一設置位置分別具有一區域權重,且該些感測模組所組成之一感測範圍係完整覆蓋該室內環境;進行一建構步驟,其中進行該建構步驟時,該裝置係由一起始位置出發,並於該室內環境中移動,以建立該室內環境之一平面圖,其中該建構步驟包含:進行一分區子步驟,其中該分區子步驟係將該平面圖劃分為複數個路徑網格,且該裝置可通過每一該些路徑網格;利用每一該些感測模組對該室內環境進行一環境判斷步驟,以分別獲得一環境參數,其中該環境參數具有一環境權重;若該些環境參數之至少一者不符合所對應之該設定環境參數時,利用所對應之該感測模組之一通訊元件傳送一呼叫訊號至該裝置,其中該呼叫訊號包含所對應之該環境參數、該設定環境參數與該設置位置;且若該些環境參數均符合所對應之該設定環境參數時,利用該通訊元件傳送一歸位訊號至該裝置,以使該裝置移動至該起始位置;當該裝置接收該或該些呼叫訊號時,利用該裝置之一處理元件進行一設定步驟,其中該設定步驟包含:計算所對應之該環境參數之該環境權重與該設置位置之該區域權重的函數;比較該或該些函數值與該設定環境參數,並選取一差異最大者;以及進行一定位子步驟,其中該定位子步驟係設定該差異最大者所對應之該設置位置為一終點位置;進行一規劃步驟,其中該規劃步驟係依據該裝置之一位置、該終點位置與該平面圖之該些路徑網格規劃出一路徑,且該路徑包含最少數量之該些路徑網格;藉由該裝置之一控制元件驅動該裝置之一移動單元,以沿著該路徑移動,並進行一定位判斷步驟,其中若該裝置之該位置不為該終點位置時,進行該定位子步驟;若該裝置之該位置為該終點位置時,進行一調節步驟,其中該調節步驟係利用該裝置之一調節元件調整該室內環境,並利用該裝置之一感測元件獲得一調節環境參數;以及利用該裝置之該處理元件進行一調節判斷步驟;若該調節環境參數不符合該設定環境參數時,進行該調節步驟;若該調節環境參數符合該設定環境參數時,進行該環境判斷步驟。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之自動調節室內環境的方法,其中每一該些感測模組分別具有一感測子範圍,且該些感測子範圍彼此不重疊。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之自動調節室內環境的方法,其中該規劃步驟更包含:利用該裝置之一測位元件進行一指向子步驟,以定義出該裝置之一前進方向,且該規劃步驟係依據該前進方向、該位置、該終點位置與該些路徑網格規劃出該路徑。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之自動調節室內環境的方法,其中當該裝置沿著該路徑移動時,該方法更包含:利用該裝置之一測距元件進行一偵測步驟,以判斷該裝置是否被一障礙物阻擋,其中若該裝置被該障礙物阻擋時,進行該規劃步驟,以規劃出另一路徑,且該另一路徑不通過該障礙物。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之自動調節室內環境的方法,其中該定位判斷步驟係根據該裝置周圍之該或該些感測模組所對應之該呼叫訊號之一訊號強度判斷。
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