一种智能控制系统和智能控制方法
【专利摘要】本发明提供一种智能控制系统和智能控制方法，系统包括传感器组、A/D转换器、微处理器、驱动设备和智能设备；所述传感器组包括温度传感器、光照强度传感器和人体感应传感器；温度传感器用于检测当前室内环境的温度值；光照强度传感器用于检测当前室内环境的光照强度值；人体感应传感器用于检测当前室内环境中是否有人；A/D转换器用于将温度值转换为第一数字信号，将光照强度值转换为第二数字信号，将检测结果转换为第三数字信号；微处理器用于对所述第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至驱动设备；驱动设备用于依据控制指令驱动智能设备进行动作。本发明提升了用户的主观使用感受。
【专利说明】
一种智能控制系统和智能控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及智能家居的控制技术领域，更具体地说，涉及一种智能控制系统和智能控制方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断发展，对于智能家居，如空调、智能电视、智能窗帘、电灯等的控制不断趋于节能化、智能化。
[0003]生活中，伴随室外光照强度的增加以及室内光源的光照强度的增加，会使得室内环境温度上升，而伴随室外光照强度的降低以及室内光源的光照强度的降低，会使得室内环境温度下降。因此，利用空调等智能设备来对室内环境温度进行控制可以将室内环境温度有效控制在用户理想的温度值上。
[0004]本发明的发明人对目前的智能控制系统进行研究后发现，目前的智能设备的工作效率、节能功能都已经比较成熟，然而各个智能设备的控制方式都是针对自己采集的单一数据进行独立控制，例如空调通过采集当前室内环境温度来进行恒定温度控制，智能照明系统通过采集当前室内环境是否有人来进行电灯的开关控制。因此，现有的智能控制系统无法提升用户的主观使用感受。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种智能控制系统和智能控制方法，以保证节能、高效控制的同时，提升用户的主观使用感受。技术方案如下:
[0006]基于本发明的一方面，本发明提供一种智能控制系统，包括:传感器组、模/数A/D转换器、微处理器、驱动设备和智能设备;所述传感器组包括温度传感器、光照强度传感器和人体感应传感器;其中，
[0007]所述温度传感器用于检测当前室内环境的温度值，并将检测到的温度值发送至所述A/D转换器；
[0008]所述光照强度传感器用于检测当前室内环境的光照强度值，并将检测到的光照强度值发送至所述A/D转换器；
[0009]所述人体感应传感器用于检测当前室内环境中是否有人，并将检测结果发送至所述A/D转换器；
[0010]所述A/D转换器用于将所述温度值转换为第一数字信号，将所述光照强度值转换为第二数字信号，将所述检测结果转换为第三数字信号，进而将所述第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号发送至所述微处理器；
[0011]所述微处理器用于对所述第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至所述驱动设备；
[0012]所述驱动设备用于依据所述控制指令驱动所述智能设备进行动作。
[0013 ] 优选地，所述传感器组还包括湿度传感器；
[0014]所述湿度传感器用于检测当前室内环境的湿度值，并将检测到的湿度值发送至所述A/D转换器；
[0015]此时所述A/D转换器还用于，将所述湿度值转换为第四数字信号，并发送至所述微处理器；
[0016]所述微处理器具体用于，对接收到的第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号和第四数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至所述驱动设备。
[0017]优选地，所述微处理器具体用于，采用人工神经网络算法对接收到的数字信号进行处理。
[0018]优选地，所述智能设备包括空调、电灯、窗帘中的至少两种;其中，
[0019]当所述智能设备为空调时，所述驱动设备包括变频控制装置；
[0020]当所述智能设备为电灯时，所述驱动设备包括继电器和/或调光器；
[0021]当所述智能设备为窗帘时，所述驱动设备包括步进电机。
[0022]优选地，还包括:信号调理装置；
[0023]所述信号调理装置用于接收所述传感器组发送的数据进行处理，并将处理后的数据发送至所述A/D转换器。
[0024]基于本发明的另一方面，本发明还提供一种智能控制方法，应用于智能控制系统中，包括:
[0025]接收经模/数A/D转换器处理的来自于传感器组的至少一组数字信号，所述传感器组包括温度传感器、光照强度传感器和人体感应传感器；
[0026]对所述数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至驱动设备，以使得所述驱动设备依据所述控制指令驱动智能设备进行动作。
[0027]优选地，所述传感器组还包括湿度传感器。
[0028]优选地，所述对所述数字信号进行处理包括:采用人工神经网络算法对数字信号进行处理。
[0029]优选地，所述智能设备包括空调、电灯、窗帘中的至少两种;其中，
[0030]当所述智能设备为空调时，所述驱动设备包括变频控制装置；
[0031]当所述智能设备为电灯时，所述驱动设备包括继电器和/或调光器；
[0032]当所述智能设备为窗帘时，所述驱动设备包括步进电机。
[0033]应用本发明的上述技术方案，本发明提供的智能控制系统包括传感器组、A/D(模/数)转换器、微处理器、驱动设备和智能设备，其中所述传感器组包括温度传感器、光照强度传感器和人体感应传感器。具体的，传感器组用于检测当前室内环境的温度值、光照强度值和当前室内环境中是否有人，A/D转换器将传感器组检测到的数据转换为相应的数字信号，进而发送至微处理器，微处理器对这些数字信号进行处理，进而依据处理结果输出控制指令至驱动设备，以使得驱动设备依据所述控制指令驱动智能设备进行动作。因此本发明中的微处理器充分依据了当前室内环境的温度值、光照强度值以及当前室内环境中是否有人的检测结果来控制空调的工作温度，窗帘的打开开度以及电灯的开、关、亮度调大、亮度调小等，在保证了智能设备环保节能的同时，充分结合了当前室内环境的多种参数来灵活控制智能设备如何工作，提升了用户的主观使用感受。
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0035]图1为本发明提供的一种智能控制系统的结构示意图；
[0036]图2为本发明提供的一种智能控制系统的另一种结构示意图；
[0037]图3为本发明提供的一种智能控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0038]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。
[0039]请参阅图1，其示出了本发明提供的一种智能控制系统的结构示意图，包括:传感器组100、A/D转换器200、微处理器300、驱动设备400和智能设备500。其中，所述传感器组100可以包括温度传感器101、光照强度传感器102和人体感应传感器103。具体的在本实施例中，温度传感器101用于检测当前室内环境的温度值，并将检测到的温度值发送至A/D转换器200。光照强度传感器102用于检测当前室内环境的光照强度值，并将检测到的光照强度值发送至A/D转换器200。人体感应传感器103用于检测当前室内环境中是否有人，并将检测结果发送至A/D转换器200。
[0040]A/D转换器200具体用于，将温度传感器101发送的温度值转换为第一数字信号，将光照强度传感器102发送的光照强度值转换为第二数字信号，将人体感应传感器103发送的检测结果转换为第三数字信号，进而将所述第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号发送至微处理器300。
[0041 ]在本发明中，微处理器300能处理的信号为数字信号，因此，本发明需要将传感器组100检测得到的模拟信号转换成数字信号的芯片，S卩A/D转换器200。在本发明实际使用A/D转换器200时，应先根据输入通道的总误差，选择A/D转换器200的精度及分辨率，进而根据信号对象的变化率及转换精度要求，确定A/D转换速度，以保证智能控制系统的实时性要求。
[0042]在本发明中，光照强度传感器102可以具体为光敏传感器。在此发明人需要特别说明的是，由于光敏传感器本身已经包括A/D转换功能，因此在本发明实际应用过程中，如果选用光敏传感器采集检测室内环境的光照强度值，则光敏传感器直接将检测到的光照强度值发送至微处理器300即可。
[0043]微处理器300具体用于，对所述第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至驱动设备400。
[0044]在本发明中，微处理器300具体采用人工神经网络算法对接收到的数字信号进行处理。
[0045]本发明采用人工神经网络算法计算当前室内环境的温度值、光照强度值以及当前室内环境是否有人的检测结果三者间的关系，输出对智能设备，如空调、电灯等的控制指令。
[0046]具体的，人工神经网络算法可以包括如下两种方法:
[0047]1、对称硬限幅函数？(1)=叩11(11’)，其中^为预设阈值。当输入参数1大于预设阈值X ’时，F(X)输出+1，当输入参数X小于预设阈值X ’时，F(X)输出-1。
[0048]2、正线性函数当x〈0时，F(x)=0，当x30时，F(x)=x。
[0049]驱动设备400具体用于，依据所述控制指令驱动智能设备500进行动作。
[0050]此外作为本发明优选的，传感器组100还可以包括湿度传感器104。所述湿度传感器104用于检测当前室内环境的湿度值，并将检测到的湿度值发送至A/D转换器200。此时，A/D转换器200还用于，将所述湿度值转换为第四数字信号，并发送至微处理器300，微处理器300则对接收到的第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号和第四数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至驱动设备400。
[0051]在实际应用过程中，传感器组100检测到的温度值、湿度值、光照强度值等数据比较粗糙，误差较大，甚至有时无法被A/D转换器200识别读取。因此，本发明为了保证数据的准确性和精度，本发明更优的还包括信号调理装置600。所述信号调理装置600具体用于接收所述传感器组100发送的数据进行处理，并将处理后的数据发送至A/D转换器200。
[0052]具体的在本实施例中，传感器组100检测到温度值、湿度值、光照强度值等数据后，先将其发送至信号调理装置600。信号调理装置600通过电子线路来实现模拟信号处理，一般包括放大、滤波、整形、检波、信号转换等功能环节。信号调理装置600的目的即是实现对传感器组100输出的电信号进行必要的处理以满足后继环节的需要，使其输出信号适应A/D转换器200等环节的工作。本发明中的信号调理装置600可以大大改善信号质量，还可以补偿传感器组100的非线性，提高信噪比，增强信号的环境抗干扰能力等。
[0053]为了便于对本发明更好的理解，发明人将以举例的方式进行进一步具体说明。
[0054]在本发明中，智能设备500至少包括空调、电灯、窗帘中的两种。作为较优的，本实施例中的智能设备500包括空调、电灯、窗帘这三种，那么对应的，当智能设备500为空调时，驱动设备400为变频控制装置，智能设备500为电灯时，驱动设备400包括继电器和/或调光器，智能设备500为窗帘时，驱动设备400包括步进电机。且本实施例选择用于检测当前室内环境的光照强度值的光敏传感器102，具体结构如图2所示。
[0055]温度传感器101检测当前室内环境的温度值，如15°C，将检测到的该15°C数据发送至信号调理装置600。
[0056]湿度传感器104检测当前室内环境的湿度值，如25% RH，将检测到的该25 %RH数据发送至信号调理装置600。
[0057]光敏传感器102检测当前室内环境的光照强度值，如701ux(勒克斯)，那么由于光敏传感器102本身包括A/D转换功能，因此其直接将701ux数据发送至微处理器300。这里我们定义701ux数据为第二数字信号。
[0058]人体感应传感器103检测到当前室内环境中有人，将有人的检测结果发送至信号调理装置600。
[0059]信号调理装置600对接收到的温度值15°C、湿度值25%RH和检测结果“有人”这三种数据进行放大、滤波、整形、检波等处理后发送至A/D转换器200。
[0060]A/D转换器200将处理后的温度值15°C转换为第一数字信号，将处理后的检测结果“有人”转换为第三数字信号，以及将处理后的湿度值25%RH转换为第四数字信号。进而将第一数字信号、第三数字信号和第四数字信号发送至微处理器300。
[0061]微处理器300接收到第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号和第四数字信号后，得知当前室内环境中有人，而室内环境温度为15 °C，温度偏低，湿度值25 % RH，湿度也偏低，光照强度值701ux也偏小，因此微处理器300对该四种数字信号采用人工神经网络算法进行处理，即充分结合了当前室内环境的温度、湿度、光照情况来生成三个控制指令，分别为第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令。
[0062]具体的，第一控制指令用于发送至变频控制装置，以使得变频控制装置驱动控制空调开始制热模式，且恒定于20°C的工作温度。本实施例中，空调包括中央空调、单机空调等，变频控制装置可以包括D/A (数模)转换器。
[0063]第二控制指令用于发送至继电器和/或调光器。其中，继电器用于控制电灯的开关，调光器用于调节电灯亮度的大小。那么在本实施例中，检测到室内环境中有人时，则控制继电器驱动电灯打开，且控制调光器将电灯亮度调节到适宜用户正常生活需求的亮度。其中，本发明优选的可以选择可控硅调光器。
[0064]第三控制指令用于发送至步进电机，以使得步进电机驱动控制窗帘的打开开度，从而使得室外阳光可以照进室内，以提高室内环境温度。
[0065]需要说明的是，本发明中的微处理器300还可以通过其他传感器来获知室外光照强度、白日还是晚上、室外天气情况等各种信息参数，来综合考虑作为控制窗帘的打开开度的条件。
[0066]因此在本实施例中，微处理器300采用人工神经网络算法，计算室内光照强度与室内环境温度、室内环境湿度的关系，可以在夏季时降低空调的实际工作温度和/或通过缩小窗帘的打开开度实现室内环境温度降低，在冬季时提升空调的实际工作温度和/或通过扩大窗帘的打开开度实现提升室内环境温度。本发明在保证智能设备环保节能的同时，提升了人体舒适感受。
[0067]因此应用本发明的上述技术方案，本发明提供的智能控制系统包括传感器组100、A/D转换器200、微处理器300、驱动设备400和智能设备500，其中所述传感器组100包括温度传感器101、光照强度传感器102和人体感应传感器103。具体的，传感器组100用于检测当前室内环境的温度值、光照强度值和当前室内环境中是否有人，A/D转换器200将传感器组100检测到的数据转换为相应的数字信号，进而发送至微处理器300，微处理器300对这些数字信号进行处理，进而依据处理结果输出控制指令至驱动设备400，以使得驱动设备400依据所述控制指令驱动智能设备500进行动作。因此本发明中的微处理器300充分依据了当前室内环境的温度值、光照强度值以及当前室内环境中是否有人的检测结果来控制空调的工作温度，窗帘的打开开度以及电灯的开、关、亮度调大、亮度调小等，在保证了智能设备500环保节能的同时，充分结合了当前室内环境的多种参数来灵活控制智能设备500如何工作，提升了用户的主观使用感受。
[0068]基于前文本发明提供的一种智能控制系统，本发明还提供一种智能控制方法，应用于前文所述的智能控制系统中，如图3所示，该方法具体由微处理器执行，方法包括:
[0069]步骤101，接收经A/D转换器处理的来自于传感器组的至少一组数字信号。所述传感器组包括温度传感器、光照强度传感器和人体感应传感器。
[0070]在本发明中，传感器组将检测到的数据先发送至A/D转换器进行处理，进而A/D转换器在将处理后的数据发送至微处理器。
[0071]作为优选的，传感器组还可以先将检测到的数据发送至信号调理装置进行信号调理，继而由信号调理装置将调理后的数据发送至A/D转换器，由A/D转换器进行信号转换。最后在由A/D转换器进行信号转换后发送至微处理器。
[0072]作为更优的，本发明中的传感器组还包括湿度传感器。
[0073]步骤102，对所述数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至驱动设备，以使得所述驱动设备依据所述控制指令驱动智能设备进行动作。
[0074]具体的，微处理器采用人工神经网络算法对A/D转换器发送的数字信号进行处理。进而生成至少一组控制指令发送至驱动设备，以使得驱动设备依据所述控制指令驱动智能设备进行动作。
[0075]在本发明中，智能设备可以包括空调、电灯、窗帘中的至少两种。那么，
[0076]当智能设备为空调时，驱动设备包括变频控制装置；
[0077]当智能设备为电灯时，驱动设备包括继电器和/或调光器；
[0078]当智能设备为窗帘时，驱动设备包括步进电机。
[0079]需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式进行描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于智能控制方法的实施例而言，由于其与智能控制系统的实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见智能控制系统的实施例的部分说明即可。
[0080]最后，还需要说明的是，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0081]以上对本发明所提供的一种智能控制系统和智能控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种智能控制系统，其特征在于，包括:传感器组、模/数A/D转换器、微处理器、驱动设备和智能设备；所述传感器组包括温度传感器、光照强度传感器和人体感应传感器；其中， 所述温度传感器用于检测当前室内环境的温度值，并将检测到的温度值发送至所述A/D转换器； 所述光照强度传感器用于检测当前室内环境的光照强度值，并将检测到的光照强度值发送至所述A/D转换器； 所述人体感应传感器用于检测当前室内环境中是否有人，并将检测结果发送至所述A/D转换器； 所述A/D转换器用于将所述温度值转换为第一数字信号，将所述光照强度值转换为第二数字信号，将所述检测结果转换为第三数字信号，进而将所述第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号发送至所述微处理器； 所述微处理器用于对所述第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至所述驱动设备； 所述驱动设备用于依据所述控制指令驱动所述智能设备进行动作。2.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于，所述传感器组还包括湿度传感器； 所述湿度传感器用于检测当前室内环境的湿度值，并将检测到的湿度值发送至所述A/D转换器； 此时所述A/D转换器还用于，将所述湿度值转换为第四数字信号，并发送至所述微处理器； 所述微处理器具体用于，对接收到的第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号和第四数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至所述驱动设备。3.根据权利要求1或2所述的智能控制系统，其特征在于， 所述微处理器具体用于，采用人工神经网络算法对接收到的数字信号进行处理。4.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于，所述智能设备包括空调、电灯、窗帘中的至少两种;其中， 当所述智能设备为空调时，所述驱动设备包括变频控制装置； 当所述智能设备为电灯时，所述驱动设备包括继电器和/或调光器； 当所述智能设备为窗帘时，所述驱动设备包括步进电机。5.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于，还包括:信号调理装置； 所述信号调理装置用于接收所述传感器组发送的数据进行处理，并将处理后的数据发送至所述A/D转换器。6.—种智能控制方法，应用于智能控制系统中，其特征在于，包括: 接收经模/数A/D转换器处理的来自于传感器组的至少一组数字信号，所述传感器组包括温度传感器、光照强度传感器和人体感应传感器； 对所述数字信号进行处理，并依据处理结果输出控制指令至驱动设备，以使得所述驱动设备依据所述控制指令驱动智能设备进行动作。7.根据权利要求6所述的智能控制方法，其特征在于，所述传感器组还包括湿度传感器。8.根据权利要求6或7所述的智能控制方法，其特征在于，所述对所述数字信号进行处理包括:采用人工神经网络算法对数字信号进行处理。9.根据权利要求6所述的智能控制方法，其特征在于，所述智能设备包括空调、电灯、窗帘中的至少两种;其中， 当所述智能设备为空调时，所述驱动设备包括变频控制装置； 当所述智能设备为电灯时，所述驱动设备包括继电器和/或调光器； 当所述智能设备为窗帘时，所述驱动设备包括步进电机。
【文档编号】G05B19/042GK106016590SQ201610342301
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】吴越, 王绍恒, 李兰峰, 梁亮, 关宁, 陈盼
【申请人】北京汇路鑫科技有限公司