专利名称：温度调节器的控制装置和控制方法
技术领域：
本发明涉及一种家电控制装置和控制方法，特别涉及一种温度调节器的控制装置
和控制方法。
背景技术：
传统空调利用温度传感器感应室内温度从而调节空调的输出风力和室内温度， 然而由于温度传感器通常设置于固定位置，例如空调机体内，所述温度传感器所感应的温 度往往难以即时对室内实际温度变化作出反应，导致温度调节效果不佳而消耗相当大的电 能。此外，传统空调的输出风向无法根据室内实际人体位置来调整，因此难以使室内温度调 节到良好的舒适度。 因此，业界提出了根据红外线图像传感器所捕获的红外线图像来控制空调的方
法，例如日本专利第10-259942号专利所公开的"空气调节器的控制装置"，该控制装置包
括红外线图像传感器、状况判断电路和控制电路。所述红外线图像传感器用来捕获室内图
像；所述状况判断电路根据所述红外线图像传感器所捕获的图像判断室内人数、位置、动 作、活动量或衣着量等状况；所述控制电路则根据所述状况判断电路的判断结果控制空气
调节器的风向和风力等运转状态。 然而，所述控制装置主要根据一台红外线图像传感器所捕获的图像进行状况判 断，因而无法根据人体与空气调节器的距离来进行相应控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种温度调节器的控制装置和控制方法，该控制装置和控制 方法根据至少一个活动对象与温度调节器间的距离来调节温度调节器风力和/或风向，可 有效调节室内温度并节省温度调节器的耗电。 为达到上述目的，本发明提供一种温度调节器的控制方法，所述温度调节器用来 调节存在至少一个活动对象的环境的温度，所述控制方法包括下列步骤通过第一图像传
感器来捕获包含所述活动对象的图像的第一图像；通过第二图像传感器来捕获包含所述活 动对象的图像的第二图像；根据所述第一和第二图像得到视差图；根据所述视差图得到所 述活动对象与所述温度调节器的距离；以及根据所述距离调整所述温度调节器的运转状 态。 根据本发明实施方式的温度调节器的控制方法，其中当所述活动对象为不止一个 时，所述距离可以是例如所述活动对象与所述温度调节器的平均距离、最近距离和最远距 离。 根据本发明的另一特点，本发明还提供一种温度调节器的控制装置，所述温度调 节器用来调节存在至少一个活动对象的环境的温度，所述控制装置包括第一图像传感器、 第二图像传感器、处理单元、控制单元和传输接口单元。所述第一图像传感器用来捕获包含 所述活动对象的图像的第一图像。所述第二图像传感器用来捕获包含所述活动对象的图像的第二图像。所述处理单元根据所述第一和第二图像计算所述活动对象与所述温度调节器 的距离。所述控制单元根据所述处理单元所得到的距离产生控制信号。所述传输接口单元 用来将所述控制单元所产生的所述控制信号传输至所述温度调节器，从而对所述温度调节 器的运转状态进行相应控制。 根据本发明的另一特点，本发明还提供一种温度调节器的控制方法，所述温度调 节器用来调节存在至少一个活动对象的环境的温度，所述控制方法包括下列步骤通过第 一图像传感器来捕获包含所述活动对象的图像的第一图像；通过第二图像传感器来捕获包 括所述活动对象的图像的第二图像；根据所述第一和第二图像得到视差图；根据所述视差 图得到静态参数和动态参数；以及根据所述静态参数和所述动态参数调整所述温度调节器 运转状态。 本发明提供了一种温度调节器的控制装置和控制方法，该控制装置和控制方法根 据视差图(disparity m即)计算至少一个活动对象与温度调节器的距离，由此控制温度调 节器的风力，其中当活动对象距离温度调节器较远时增加温度调节器的风力，反之，当活动 对象距离温度调节器较近时降低温度调节器的风力，从而可有效调节室内温度并节省温度 调节器的耗电。 本发明的温度调节器可以是例如空调机或电风扇。本发明中，当活动对象与温度 调节器的距离改变时，可通过改变温度调节器的风力和/或风向，来解决公知装置所具有 的不易控制温度的问题。此外，本发明所使用的视差图还可同时用来求出活动对象与温度 调节器的相应位置和活动对象的数目等静态参数，以及活动对象的动作、活动范围以及活 动量等动态参数，由此使室内温度调节达到最佳化。
为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文特描述本发明的具体实施方式
，并结合所附图示，作详细说明如下。 如图1所示，图1中显示本发明实施方式的温度调节器8的使用示意图，此处所述 温度调节器8用空调表示，但并不限于此，所述温度调节器8的其他实施方式可包括电风 扇。所述温度调节器8用来调节存在至少一个活动对象的环境的温度，其中所述活动对象 可以是例如人体或动物等。例如在一种实施方式中，所述温度调节器8被置于室内空间9 中，用来调节所述室内空间9的环境温度，但并不限于此。例如当温度调节器为电风扇时， 所述温度调节器也可置于室外。 如图1和图2所示，所述温度调节器8连接到控制装置10 (所述控制装置10可置 于所述温度调节器8内部或外部)，所述控制装置IO包括第一图像传感器11和第二图像传 感器12，所述第一和第二图像传感器用来捕获所述室内空间9中的活动对象的图像，例如 此时所述室内空间9中存在有两个活动对象A和B，且所述活动对象A距离所述温度调节 器8较近。在此实施方式中，所述控制装置10可根据所述第一图像传感器11和所述第二 图像传感器12所捕获的图像得到视差图(disparity map)，接着利用所述视差图求出所述 室内空间9中各活动对象与所述温度调节器8的距离，例如活动对象A和B与所述温度调 节器8的平均距离、最近距离(所述活动对象A与所述温度调节器8的距离)和最远距离 (所述活动对象B与所述温度调节器8的距离)。所述控制装置10根据所述距离来调整所 述温度调节器8的运转状态，例如风力和/或风向等。此外，利用所述视差图还可得到各活 动对象的位置、数目等静态参数，以及各活动对象的活动量、活动范围等动态参数，所述控 制装置10可根据所述静态参数和动态参数或其组合来调整所述温度调节器8的运转状态。
如图2所示，图2中显示本发明实施方式的温度调节器的控制装置10的框图。所 述控制装置10包括第一图像传感器11、第二图像传感器12、处理单元13、控制单元14和传 输接口单元15。所述第一图像传感器11和所述第二图像传感器12的实施方式包括电荷 耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，所述第一和第二 图像传感器用来捕获包括至少一个活动对象的图像。例如在本发明的实施方式中，所述第 一图像传感器11和所述第二图像传感器12捕获所述温度调节器8所置于的室内空间的图 像，且所述第一和第二图像传感器彼此间具有横向距离。所述处理单元13连接到所述第一 图像传感器11和所述第二传感器12，用来根据所述第一和第二图像传感器所捕获的图像 计算出视差图(计算方法将于下文中描述)，并依据所述视差图计算所述室内空间9中活 动对象与所述温度调节器8间的距离和其他参数，例如位置、动作、人数、活动对象的活动 范围和活动量等。所述控制单元14连接到所述处理单元13，并根据所述处理单元14所得 到的结果产生控制信号(未示出)来控制所述温度调节器8的运转状态，例如风力和风向 等，但并不限于此。所述传输接口单元15连接到所述控制单元14，用来将所述控制信号传 送至所述温度调节器8以进行相应的控制。 如图3所示，图3中显示本发明实施方式中计算视差图的一种方法，其中，假设所 述第一图像传感器11与所述第二图像传感器12的横向距离为d ;所述第一和第二图像传 感器所在直线设定为x轴；并设定z轴垂直于所述x轴。所述第一图像传感器ll位于所述 x轴与z轴的交点，该点被设为原点(O，O);因此，所述第二图像显示器12的坐标为(d，O)。 在这种实施方式中，所述第一和第二图像传感器感应所述x轴与z轴所形成空间中的点P 的图像，此处设定所述第一和第二图像传感器的成像距离为f，并设定P点位于所述第一图
6像传感器11的图像坐标为(&， -f)，位于所述第二图像传感器12的图像坐标为(xK， _f)， 则可得到两个比例关系式，分别为式(1)和(2):
z/x = _f/\ (1)
z/(x-d) =-f / (xK_d) (2) 将式(1)和(2)整理后可得到P点的位置表示为式(3)和(4):
x = d/(l-(xK-d)/xL) (3)
z = f Xd/(xK-xL-d) (4) 根据式(3)，可得到P点相对于所述第一和第二图像传感器的位置；根据式(4)， 可得到P点与所述第一和第二图像传感器的距离。同时根据式(4)可知，当(XfXfd)越小 时，P点距离所述第一和第二图像传感器越远，此处(XfXfd)则定义为视差(disparity)。 所述第一图像传感器11的感应阵列(未示出)的每一个像素与所述第二图像传感器12的 感应阵列(未示出)的相应位置像素均可得到视差值。所述处理单元13则将所述第一和 第二图像传感器的感应阵列所有像素的视差值形成一个二维视差图(disparity map)，并 根据该图来判断图中各活动对象与所述温度调节器8之间的距离。在所述二维视差图中，
(XfXfd)可利用亮度来区分，例如当视差图的亮度较高时表示(XfXfd)值越高，P点距
离所述第一和第二图像传感器越近；反之，当视差图的亮度较低时表示(XfXfd)值越低， P点距离所述第一和第二图像传感器越远，由此可得到具有不同亮度层次的二维图像。所 述处理单元13则根据所述视差图的图像求出各活动对象的静态参数，例如位置、数目和距 离等，以及动态参数，例如活动量和活动范围等，例如，计算活动量的方法可利用两张二维 视差图的相关性得到；当所述活动对象的数目为不止一个时，所述活动对象与所述温度调 节器的距离可以是例如所述活动对象与所述温度调节器的平均距离、最近距离和最远距离 等，但并不限于此。所述控制单元14则根据所述处理单元13所得到的静态参数和动态参 数或其组合产生控制信号。所述传输接口单元15将所述控制信号传输至所述温度调节器 8以进行相应的控制。 如图4所示，图4中显示根据图1中所示的第一和第二图像传感器所捕获的图像 得到的二维视差图，其中活动对象A距离温度调节器8较近，所以具有最高的亮度(显示为 白色)；活动对象B距离稍远，所以具有相对低的亮度(显示为淡灰色)；而环境图像则具有 最低的亮度(显示为深灰色)。由于室内空间9具有多个活动对象，因此控制单元14根据 活动对象的分布状况，例如平均距离、最近距离或最远距离等，来决定温度调节器8的运转 状态。 如图5所示，图5中显示本发明实施方式的温度调节器的控制方法，该方法包括 通过第一图像传感器来捕获第一图像(步骤210);通过第二图像传感器来捕获第二图像 (步骤220);根据所述第一和第二图像得到视差图(步骤230);根据所述视差图得到各活 动对象的距离(步骤240);以及根据所述距离决定温度调节器的运转状态(步骤250)。详 细实施方式如上所述。 综上所述，由于公知的空气调节器的控制装置仅利用一台红外线图像传感器捕获 图像，因而无法得到室内空间中活动对象与空气调节器的距离。本发明提出一种温度调节 器的控制装置和控制方法(图2和图5)，该控制装置和控制方法根据两台图像传感器所捕 获的图像得到视差图，并根据所述视差图得到环境中各活动对象与温度调节器的距离和其^::动态参数，来对所述温度调节器的运转状态进行相应控制，使环境温度的调节达
:of]虽然本发明通过上述优选的实施方式进行了揭示，伸所述实施方式并非 =，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范幽^;2^ 牆 此本发明的保护范围应以后附的权利要求为准。 」w合种更动51k改。因
权利要求
一种温度调节器的控制方法，所述温度调节器用来调节存在至少一个活动对象的环境的温度，所述控制方法包括下列步骤通过第一图像传感器捕获包含所述活动对象的图像的第一图像；通过第二图像传感器捕获包含所述活动对象的图像的第二图像；根据所述第一和第二图像计算所述活动对象与所述温度调节器的距离；以及根据所述距离调整所述温度调节器的运转状态。
2. 根据权利要求1所述的控制方法，其中在计算所述活动对象与所述温度调节器的距离的步骤中，该控制方法还包括下列步骤根据所述第一和第二图像得到视差图；以及根据所述视差图得到所述活动对象与所述温度调节器的距离。
3. 根据权利要求1所述的控制方法，其中所述温度调节器的运转状态包括所述温度调节器的风力和风向。
4. 根据权利要求1所述的控制方法，其中当所述活动对象为不止一个时，所述距离选自由所述活动对象与所述温度调节器的平均距离、最近距离和最远距离所构成的组。
5. —种温度调节器的控制装置，所述温度调节器用来调节存在至少一个活动对象的环境的温度，所述控制装置包括第一图像传感器，该第一图像传感器用来捕获包含所述活动对象的图像的第一图像；第二图像传感器，该第二图像传感器用来捕获包含所述活动对象的图像的第二图像；处理单元，该处理单元根据所述第一和第二图像计算所述活动对象与所述温度调节器的距离；控制单元，该控制单元根据所述处理单元所得到的距离来控制所述温度调节器的运转状态。
6. 根据权利要求5所述的控制装置，其中所述温度调节器为空调或电扇。
7. 根据权利要求5所述的控制装置，该装置还包括传输接口单元，该传输接口单元用来将所述控制单元所产生的控制信号传输至所述温度调节器，从而对所述温度调节器的运转状态进行相应控制。
8. 根据权利要求5所述的控制装置，其中所述第一和第二图像传感器为电荷耦合器件图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器。
9. 根据权利要求5所述的控制装置，其中所述处理单元根据所述第一和第二图像所得到的视差图来计算所述距离。
10. —种温度调节器的控制方法，所述温度调节器用来调节存在至少一个活动对象的环境的温度，所述控制方法包括下列步骤通过第一图像传感器捕获包含所述活动对象的图像的第一图像；通过第二图像传感器捕获包含所述活动对象的图像的第二图像；根据所述第一和第二图像得到视差图；根据所述视差图得到静态参数和动态参数；以及根据所述静态参数和所述动态参数调整所述温度调节器的运转状态。
11. 根据权利要求io所述的控制方法，其中所述静态参数包括所述活动对象与所述温度调节器的距离、所述活动对象的位置以及所述活动对象的数目；所述动态参数包括所述活动对象的活动量以及活动范围。
12. 根据权利要求ll所述的控制方法，其中当所述活动对象的数目为不止一个时，所述活动对象与所述温度调节器的距离选自由所述活动对象与所述温度调节器的平均距离、最近距离和最远距离所构成的组。
13. 根据权利要求IO所述的控制方法，其中所述运转状态包括所述温度调节器的风力和风向。
全文摘要
一种温度调节器的控制装置，所述温度调节器用来调节存在至少一个活动对象的环境的温度，所述控制装置包括第一图像传感器、第二图像传感器、处理单元和控制单元。所述第一图像传感器用来捕获包含所述活动对象的图像的第一图像。所述第二图像传感器用来捕获包含所述活动对象的图像的第二图像。所述处理单元根据所述第一和第二图像计算所述活动对象与所述温度调节器的距离。所述控制单元根据所述处理单元所得到的距离控制所述温度调节器的运转状态。本发明还提供一种温度调节器的控制方法。
文档编号G01C3/00GK101739040SQ200810175299
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者吕志宏, 孙正光, 林卓毅, 苏宗敏, 赵子毅, 陈信嘉 申请人:原相科技股份有限公司