空调及其采集组件、控制结构、调控系统和调控方法与流程

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空调及其采集组件、控制结构、调控系统和调控方法与流程

本发明涉及空调智能调节领域,特别是涉及空调及其采集组件、控制结构、调控系统和调控方法。



背景技术:

自从上世纪80年代空调出现以来,人的生活方式发生了巨大的改变。随着科技的进步,空调的用途、外观等也越来越多样化,智能化集成程度也越来越高。与此同时,用户方面对空调的要求也越来越高。用户更关注能够快速制冷制热,能否远程控制指挥,能够根据自己的体感温度自动调节房间的温度、湿度。如何实现空调智能化控制,是下一个时期空调的最重要研究方向。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供空调及其采集组件、控制结构、调控系统和调控方法,以解决空调对用户的智能调控问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供一种应用于空调的采集组件,其包括:采集本体和设置于所述采集本体上的图像采集部件、远程温度采集部件、本地温度采集部件;

所述图像采集部件,用于根据控制指令采集空调服务环境内的图像;

所述远程温度采集部件,用于采集空调服务环境内的远程个体温度;

所述本地温度采集部件,用于采集空调服务环境内的环境温度。

在一些实施例中,优选为,所述图像采集部件包括:360度旋转的摄像结构;所述360度旋转的摄像结构和所述远程温度采集部件相连接为整体运动结构。

本发明还提供了一种空调控制结构,其包括:分析组件和所述的采集组件;其中,所述采集组件,用于控制指令采集空调服务环境内的信息,所述信息包括:用户所在空调服务环境内的图像、用户体表温度、空调服务环境内的温度;

所述分析组件,用于对所述采集组件采集的所述信息进行分析,获得分析结果,由所述分析结果确定运行方式,所述分析结果包括:分析用户方位、用户体表温度、用户动作、和/或空调服务环境内的温度,所述运行方式包括:升温、降温、吹向所述用户方位、垂直吹风中的一种或多种。

在一些实施例中,优选为,所述分析组件包括:通讯模块,所述通讯模块用于连接控制终端。

在一些实施例中,优选为,所述控制终端包括:遥控器、移动通讯终端、PC电脑机中的任一种或多种。

在一些实施例中,优选为,所述用户动作包括:睡眠、蹬被子、盖被子中的一种或多种;

所述分析组件包括:

第一分析模块,用于从所述信息分析所述用户动作;

第一判断模块,用于当所述用户动作为睡眠时,确定所述运行方式为:运行模式为节能模式;当所述用户动作为蹬被子时,确定所述运行方式为:空调运行的设定温度降低;当所述用户动作为盖被子时,确定所述运行方式为:空调运行的设定温度升高。

在一些实施例中,优选为,所述分析组件包括:

第二比较模块,用于将所述采集组件采集的空调服务环境内的环境温度与开机温度阈值比较,得到比较结果;

第二分析模块,用于从所述信息分析所述用户方位;

第二判断模块,用于根据所述比较结果判断所述运行方式,所述运行方式包括:吹向用户方位、或垂直吹风。

在一些实施例中,优选为,所述分析结果还包括:用户人数;

所述分析组件包括:

第三比较模块,用于根据预设的人数-温度对应阈值,确定所述用户人数对应的温度值;

第三判断模块,用于根据所述温度值确定运行方式,所述运行方式包括:空调运行设定温度升温或降温。

在一些实施例中,优选为,所述分析组件还包括:

第四比较模块,用于将所述用户体表温度与体温阈值比较,得到体温比较结果;

第四判断模块,用于根据所述体温比较结果确定运行方式,所述运行方式包括:吹向所述用户方位或垂直吹风。

本发明还提供了一种空调调控系统,其包括:空调本体控制组件和所述的空调控制结构;其中,所述空调控制结构的分析组件与所述空调本体控制组件连接;

所述空调本体控制组件,用于根据所述分析组件确定的运行方式控制空调主体运行。

本发明还提供了一种空调,其包括:空调本体和所述的空调调控系统;所述空调本体的吹风结构配有角度调节组件,所述角度调节组件与所述空调调控系统的空调本体控制组件连接。

本发明还提供了一种空调调控方法,其包括:

采集步骤:采集空调服务环境内的信息,所述信息包括:用户所在空调服务环境内的图像、用户体表温度、空调服务环境内的温度;

分析步骤:对所述采集组件采集的所述信息进行分析,获得分析结果,所述分析结果包括:分析用户方位、用户体表温度、用户动作、和/或空调服务环境内的温度;

确定步骤:由所述分析结果确定运行方式,供空调本体运行,所述运行方式包括:升温或降温,吹向所述用户方位或垂直吹风。

在一些实施例中,优选为,所述空调调控方法还包括:

接受远程控制指令;

根据所述远程控制指令确定运行方式,所述运行方式还包括:开机、升高空调运行设定温度、降低空调运行设定温度中的一种或多种。

在一些实施例中,优选为,所述用户动作包括:睡眠、蹬被子、盖被子中的一种或多种;

所述确定步骤包括:当所述用户动作为睡眠时,确定所述运行方式为:运行模式为节能模式;当所述用户动作为蹬被子时,确定所述运行方式为:空调运行的设定温度降低;当所述用户动作为盖被子时,确定所述运行方式为:空调运行的设定温度升高。

在一些实施例中,优选为,所述分析步骤包括:从所述信息分析所述用户方位和空调服务环境内的环境温度;则,

所述确定步骤包括:将空调服务环境内的环境温度与开机温度阈值比较,得到比较结果;根据所述比较结果判断所述运行方式,所述运行方式包括:吹向用户方位、或垂直吹风。

在一些实施例中,优选为,所述分析步骤包括:从所述信息分析用户人数;则,

所述确定步骤包括:根据预设的人数-温度对应阈值,确定所述用户人数对应的温度值;根据所述温度值确定运行方式,所述运行方式包括:空调运行设定温度升温或降温。

在一些实施例中,优选为,所述分析步骤包括:从所述信息分析用户体表温度;则,

所述确定步骤包括:将所述用户体表温度与体温阈值比较,得到体温比较结果;根据所述体温比较结果确定运行方式,所述运行方式包括:吹向所述用户方位或垂直吹风。

(三)有益效果

本发明提供的技术,利用采集组件采集空调服务环境内的各种信息,对信息分析后获取用户体表温度、用户方位、用户动作、空调服务环境内温度,根据这些信息确定空调的运行方式。该运行方式更贴近空调服务环境内的用户实际情况,用户在该环境下,会感觉更舒适、更符合用户个体需求。

附图说明

图1为本发明一个实施例中用于空调的采集组件的结构示意图;

图2为本发明一个实施例中空调控制结构的示意图;

图3为本发明一个实施例中空调调控结构的示意图;

图4为本发明一个实施例中空调的结构示意图;

图5为本发明一个实施例中空调的调控方法步骤示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。

为了将空调设计成更人性化,为用户提供更舒适的体验,本发明提供了应用于空调的采集组件、空调控制结构、空调调控系统及空调调控方法。接下来对各技术进行详细说明:

为了方便采集空调应用环境的信息,本发明研制了应用于空调的采集组件,如图1所示,该采样组件主要由采集本体和设置于采集本体上的图像采集部件、远程温度采集部件、本地温度采集部件组成。其中:

图像采集部件用于采集空调服务环境内的图像,该采集需要根据控制指令进行,在不同的实施例中,该控制指令可以来自于不同的途径,比如,途径一:预先写入图像采集部件的控制指令;途径二:空调控制结构的分析部件根据具体情况确定控制指令,发送给图像采集部件或供图像采集部件读取;途径三:空调控制结构的分析部件根据外部输入的控制信号,解读为控制指令,发送给图像采集部件或供图像采集部件读取。

远程温度采集部件,用于采集空调服务环境内的远程个体温度;其利用了远程、非接触式测温技术,在不同的实施例中,可以采用不同的部件来实现该技术,比如,技术一:红外线测温仪,红外线测温仪红点对准要测的用户,将人体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号。红外线辐射能量的大小与人体表本身的温度是相关联的,根据转变成电信号大小,就可以确定人体表的温度。技术二:采用热电堆等热探测器接收人体红外辐射能量,将其进行能量转换,最终通过分析电信号得到人体温度信息。

本地温度采集部件,用于采集空调服务环境内的环境温度。该本地温度采集部件可以采用各种空调、冰箱等采集本地温度的方式进行采集。采集的本地温度是空调服务环境内的环境温度,也可以理解为室内温度。

图像采集的角度要能够充分覆盖环境内的各空间,尤其是环境内地面以上2m的范围内空间,该空间是用户的活动空间。因此,建议设置360度旋转的摄像结构;而且,为了方便实时采集用户图像和用户体表温度,因此图像采集部件和远程温度采集部件相连接为整体运动结构,在同一方位的图像和用户体表方便被同一采集,有利于后续数据处理。

该采集部件是为了提高用户体验,将空调制热、制冷的方式更贴近用户的实际需求而研发的部件,下面给出一种具体实例:

实施例1,具备图像采集和温度采集的摄像机

该摄像机集成360度旋转的摄像头和红外温度探测器,二者均设置于同一旋转云台,在云台的旋转带动下,同时同步转动。该摄像机还设置了信号传输接口,以传输采集信息并适当情况下接受控制指令。

上述采集部件应用到空调上时,主要作用在于采集信息,为了将采集的信息进行下一步处理,最终生成可控空调主体执行的指令,本发明还提供了一种空调控制结构。如图2所示,该空调控制结构包括:分析组件和上述的采集组件。其中,采集组件用于根据控制指令采集空调服务环境内的信息,在实际操作中,信息基本包括:用户所在空调服务环境内的图像、用户体表温度、空调服务环境内的温度,但不局限于上述这些信息内容。分析组件用于对采集组件采集的信息进行分析,获得分析结果,由分析结果确定运行方式,分析结果包括:分析用户方位、用户体表温度、用户动作、和/或空调服务环境内的温度,运行方式包括:升温、降温、吹向用户方位、垂直吹风中的一种或多种。

其中用户所在空调服务环境内的图像优选为包含用户个体的图像,不过,在实际操作中,不包含用户个体的图像也会被采集,但是,由于其不包含用户个体图像,因此,在分析用户方位时只起到辅助作用。

分析部件可以作为单独芯片与采集部件集成为一个空调控制结构的零部件,也可以作为单片机与采集部件组合成硬件产品,或者分析部件为执行各种分析步骤的软件程序。

针对该空调控制结构,如图5所示,其空调的调控方法包括:

步骤110,采集空调服务环境内的信息,信息包括:用户所在空调服务环境内的图像、用户体表温度、空调服务环境内的温度;

步骤120,对采集组件采集的信息进行分析,获得分析结果,分析结果包括:分析用户方位、用户体表温度、用户动作、和/或空调服务环境内的温度;

步骤130,由分析结果确定运行方式,供空调本体运行,运行方式包括:升温或降温,吹向用户方位或垂直吹风。

为了作出各种具体分析,并确定运行方式,在分析组件中会加载多个分析程序,以及预先输入多种用于比较的阈值。比如:图像提取程序(以提取用户形象),角度确认程序(即相对摄像机旋转起始角度的摄像机旋转角度),距离判断程序,数值输入程序、数值比较程序、动作分析程序(以确定用户动作)。

在上述分析组件的工作方式的基础上,在一些其他的实施例中还可以考虑增加外部指令输入,分析组件通过内部的通讯模块接收控制终端发送的外部指令,并将指令转换为空调可执行运行方式。

通讯模块的接收方式可以有多种:方式一,蓝牙通讯,方式二,红外信号和电信号的转换遥控技术;方式三,射频技术;方式四,基于互联网的应用程序运行平台,外部指令输出设备和分析组件分别连接应用程序运行平台,通过应用程序运行平台服务器实现信号的输送。

控制终端的设计依从与操作方便,功能丰富,最优的方式是集成于现有的通讯设备上。比如:手机、平板电脑、具备通讯功能的手表、手环等移动通讯终端、PC电脑机。这些都适用于超出空调服务环境之外的控制。当然,在空调服务环境之内,遥控器是一种不错的选择。

对应外部控制终端的通讯、执行方式,与机基于采集组件的方式不同,分析组件与外部控制终端建立通讯连接后,可以执行如下步骤

步骤210,接受远程控制指令;

步骤220,根据远程控制指令确定运行方式,运行方式还包括:开机、升高空调运行设定温度、降低空调运行设定温度中的一种或多种。

通过该连接方式可以实现远程控制,即开即停,下班回家前可以提前开启空调。

在本发明中,由于用户对空调需求的方式有多种,所以,空调控制结构中分析组件需要从采集组件采集的图像和温度中分析出尽可能详细的用户信息和环境信息,比如:用户的动作包括:静坐、行走、快走、蹦跳、奔跑、动作频率、睡眠、穿衣服、脱衣服、擦汗、睡眠时蹬被子、睡眠时盖被子等;用户的方位需要考虑方位的高度、水平面上的角度位置;用户的个数;用户进入房间的时间;用户的体表温度;环境温度等,针对不同信息,空调需要根据具体情况确定空调下一步的运行方式。

接下来,通过多个实施例来说明不同场景下,空调控制组件的内部分析,且下面各场景的控制适用于制热和制冷。而且,各场景在某些情况下可以部分合并。

实施例2,针对睡眠场景的控制

步骤310,根据一定时间段采集的图像,确定用户处于睡眠状态;

分析采集的图像,获取用户形象,并跟踪特定时间段、特定方位内用户形象的改变情况,确定用户为睡眠状态。

当然,在其他实施例中可以采用其他判断睡眠状态的方法。

步骤320,确定空调运行模式为:运行模式为节能模式。

空调在执行时,首先判断空调是否为节能模式,如果是节能模式,则不做动作;如果为非节能模式,则切换为节能模式。

步骤330,定时跟踪判断用户动作,确定用户的空调感觉

人的潜意识中,睡眠状态下,如果感觉热,会掀被子,如果感觉冷,会盖被子。所以通过被子和用户身体的相对位置可以判断用户的空调感觉。

为了获得用户的空调感觉,需要继续跟踪同样方位下的用户图像,分析被子和用户身体的相对位置,以及用户是否存在掀被子、盖被子动作。

当用户与被子距离加大或变成非覆盖状态,或采集到用户掀被子,则判定用户动作为蹬(掀)被子,确定运行方式为:空调运行的设定温度降低;

当用户与被子距离减小或变成覆盖状态,或采集到用户盖被子,则判定用户动作为盖被子,则确定运行方式为:空调运行的设定温度升高。

空调运行温度升高、降低的数值可以根据具体应用环境而定。比如一度。

对应该场景的控制,分析组件可以分解成多个模块:

第一分析模块,用于从信息分析用户动作;

第一判断模块,用于当用户动作为睡眠时,确定运行方式为:运行模式为节能模式;当用户动作为蹬被子时,确定运行方式为:空调运行的设定温度降低;当用户动作为盖被子时,确定运行方式为:空调运行的设定温度升高。

这些模块可以为元件结构,也可以为执行对应程序的程序模块,而且各模块之间还可以相互结合,本发明对具体呈现形式不做过多限制,所有能够执行的软硬件都属于本发明保护的范围。

实施例3,针对开机场景的控制

步骤410,空调开机,采集组件开始采集空调服务环境内的信息;

步骤420,从信息分析用户方位和空调服务环境内的环境温度;

用户方位需要通过图像分析获取。空调服务环境内的环境温度可以直接取自采集组件。

当然,在其他实施例中还可以通过光电方式感应人体,确定用户方位。

步骤430,将空调服务环境内的环境温度与开机温度阈值比较,得到比较结果;根据比较结果判断运行方式,运行方式包括:吹向用户方位、或垂直吹风。

需要说明的是,由于用户位置可能时刻在动,因此,图像提取是连续动作,用户方位的分析和用户方位的共享是实时动作。当然,在其他实施例中,也可以在确定吹向用户方位时,将空调的吹风机构与摄像头的安装云台联动,这是一种物理方式的用户方位共享方式。

开机温度阈值可以根据具体使用环境而定,比较的条件和比较结果的衡量方式也可以根据具体使用环境而定。比如:

空调系统启动,如果检测:房间环境温度(即空调服务环境的环境温度)-开机设定温度(即开机温度阈值)≥2度时,确定吹向用户方位,空调开启此功能,内机外侧大导风条保持与风道平行,内侧小导风条根据用户方位,确定转动角度,跟随人一起摆动,定向对准人吹。当房间环境温度-开机设定温度<2度时,确定垂直吹风,关闭吹向用户方位的功能,依然保持大导风条不动,内部小导风条垂直大导风条。制热模式时,开机设定温度-房间环境温度≥2度时,开启此吹向用户方位的技术,小于2度时关闭此技术。

对应该场景的控制,分析组件可以分解成多个模块:

第二比较模块,用于将采集组件采集的空调服务环境内的环境温度与开机温度阈值比较,得到比较结果;

第二分析模块,用于从信息分析用户方位;

第二判断模块,用于根据比较结果判断运行方式,运行方式包括:吹向用户方位、或垂直吹风。

这些模块可以为元件结构,也可以为执行对应程序的程序模块,而且各模块之间还可以相互结合,本发明对具体呈现形式不做过多限制,所有能够执行的软硬件都属于本发明保护的范围。

实施例4,不同用户人数场景的控制

步骤510,预先输入人数-温度对应阈值;

该预先输入可以为出厂前设置,也可以为出厂后,用户自己设置。

步骤520,从空调服务环境的环境图像信息中分析用户人数;

步骤530,根据预设的人数-温度对应阈值,确定用户人数对应的温度值;

步骤540,根据温度值确定运行方式,运行方式包括:空调运行设定温度升温或降温。

当人数增多,且人数超过某一对应范围后,则将空调运行设定温度降低到下一个对应范围;

当人数减少,且人数缩小到另一对应范围时,则将空调运行设定温度升高到下一个对应范围。

对应该场景的控制,分析组件可以分解成多个模块:

第三比较模块,用于根据预设的人数-温度对应阈值,确定用户人数对应的温度值;

第三判断模块,用于根据温度值确定运行方式,运行方式包括:空调运行设定温度升温或降温。

这些模块可以为元件结构,也可以为执行对应程序的程序模块,而且各模块之间还可以相互结合,本发明对具体呈现形式不做过多限制,所有能够执行的软硬件都属于本发明保护的范围。

实施例5,根据用户体表温度进行控制

步骤600,设定体温阈值;

该体温阈值可以出厂前设置,也可以用户根据使用需求和个人体质自行设置。

步骤610,从信息分析用户体表温度;

在一些实施例中,该用户体表温度可以直接从采集组件提取。

步骤620,将用户体表温度与体温阈值比较,得到体温比较结果;

步骤630,根据体温比较结果确定运行方式,运行方式包括:吹向用户方位或垂直吹风。

吹向用户方位和垂直吹风时空调的吹风结构可以参见实施例3。

对应该场景的控制,分析组件可以分解成多个模块:

第四比较模块,用于将用户体表温度与体温阈值比较,得到体温比较结果;

第四判断模块,用于根据体温比较结果确定运行方式,运行方式包括:吹向用户方位或垂直吹风。

这些模块可以为元件结构,也可以为执行对应程序的程序模块,而且各模块之间还可以相互结合,本发明对具体呈现形式不做过多限制,所有能够执行的软硬件都属于本发明保护的范围。

为了对技术做更全面的保护,将上述空调控制结构与空调本体的控制组件相结合,实现空调在不同情况下的调控。该空调调控系统,如图3所示,主要由空调本体控制组件和前文不同实施例下的空调控制结构;其中,空调控制结构的分析组件与空调本体控制组件连接;

空调本体控制组件,用于根据分析组件确定的运行方式控制空调主体运行。

空调控制结构的运行方式可以通过信号方式发送给空调本体的控制组件,即内外机的电控盒组件,随后电控盒内部发出信息,改变空调系统的运行动作。

或者,空调本体的控制组件,即内外机的电控盒组件,从空调控制结构读取运行方式,随后电控盒内部发出信息,改变空调系统的运行动作。

至此完成一次控制逻辑。

将空调调控系统加载到空调上,构成一个全新的具备优选智能控制的空调,如图4所示,其主要由空调本体和空调调控系统2组成。由于空调本体需要吹向用户方位,随人而动,因此,空调本体的吹风结构,包括内机回风口位置4和内机出风口位置5,需要配有角度调节组件,角度调节组件与空调调控系统的空调本体控制组件,即室内机电控盒组件3连接。

常规空调系统中增加空调控制结构,其中采样组件1可以安装到室内机面板底部,分析组件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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。

再多了解一些
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