红外热电堆传感器及其故障检测方法、装置及设备与流程

本发明涉及检测领域，尤其涉及一种红外热电堆传感器及其故障检测方法、装置及设备。

背景技术：

目前，智能空调快速发展，红外感应模块越来越多的被应用起来；红外传感器发生故障将会导致针对其所开发的相关功能失效，例如，空调的红外人体感应功能。因此，减少红外传感器的故障发生率，才能保证针对红外传感器所开发的功能得以顺利应用和实施。

综上所述，需要提出一种红外传感器的故障检测方案。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种红外热电堆阵列式传感器及其故障检测方法、装置及设备，以解决现有技术中红外传感器的故障检测的问题。

本发明一方面提供了一种红外热电堆传感器的故障检测方法，包括：检测所述红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中是否存在满足预定条件的热电堆元件；若是，则根据满足预定条件的热电堆元件的数量是否达到预定数量，确定所述红外热电堆传感器是否出现故障。

可选地，所述方法还包括：若确定所述红外热电堆传感器未出现故障，则根据所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值，对所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值进行重新取值。

可选地，根据所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值，对所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值进行重新取值，包括：将所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值中的最高温度值作为所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值；或者，将所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值的平均值作为所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值。

可选地，所述预定条件包括：检测到的温度值与环境温度的差值的绝对值达到预定温度阈值。

可选地，所述预定温度阈值的取值范围为3℃～6℃。

可选地，所述预定数量与所述热电堆元件阵列中热电堆元件的总数量的比值在预定范围内。

可选地，所述方法还包括：若确定所述红外热电堆传感器出现故障，则显示故障提示信息。

可选地，显示故障提示信息，包括：在预定时间内循环显示故障提示信息。

可选地，所述方法还包括：若确定所述红外热电堆传感器出现故障，则控制所述红外热电堆传感器恢复到初始位置。

本发明另一方面提供了一种红外热电堆传感器的故障检测装置，包括：检测单元，用于检测所述红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中是否存在满足预定条件的热电堆元件；

确定单元，用于若所述检测单元检测到存在满足预定条件的热电堆元件，则根据满足预定条件的热电堆元件的数量是否达到预定数量，确定所述红外热电堆传感器是否出现故障。

可选地，所述装置还包括：取值单元，用于若所述确定单元确定所述红外热电堆传感器未出现故障，则根据所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值，对所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值进行重新取值。

可选地，所述取值单元进一步用于：将所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值中的最高温度值作为所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值；或者，将所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值的平均值作为所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值。

可选地，所述预定条件包括：检测的温度值与环境温度的差值的绝对值达到预定温度阈值。

可选地，所述预定温度阈值的取值范围为3℃～6℃。

可选地，所述预定数量与所述热电堆元件阵列中热电堆元件的总数量的比值在预定范围内。

可选地，所述装置还包括：显示单元，用于若所述确定单元确定所述红外热电堆传感器出现故障，则显示故障提示信息。

可选地，所述显示单元进一步用于：在预定时间内循环显示故障提示信息。

可选地，所述装置还包括：复位单元，用于若所述确定单元确定所述红外热电堆传感器出现故障，则控制所述红外热电堆传感器恢复到初始位置。

本发明又一方面提供了一种红外热电堆传感器，包括前述任一项所述的红外热电堆传感器的故障检测装置。

本发明再一方面提供了一种设备，包括前述的红外热电堆传感器。

可选地，所述设备包括空调。

根据本发明的技术方案，能够根据红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中故障元件(即，满足预定条件的热电堆元件)的数量确定传感器是否出现故障；并且，在热电堆元件阵列中的故障元件未达到预定数量时，根据故障元件相邻的热电堆元件检测的温度对故障元件检测的温度值进行重新取值，实现对出现故障的热电堆元件检测的温度进行校准，解决由于少数热电堆元件出现故障导致的检测的温度不准确的问题，确保红外热电堆传感器在出现简单故障时能正常使用，能够减少红外热电堆传感器的故障发生率，从而减少具有红外功能的设备因为红外热电堆传感器发生故障导致相关功能失效的情况的发生，降低人工检测、修复故障的成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明提供的红外热电堆传感器的故障检测方法的一实施例的方法示意图；

图2是本发明提供的红外热电堆传感器的故障检测方法的另一实施例的方法示意图；

图3是本发明提供的红外热电堆传感器及其所包括的故障检测装置的一实施例的结构框图；

图4是本发明提供的红外热电堆传感器及其所包括的故障检测装置的另一实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明的技术方案尤其适用于对红外热电堆阵列式传感器进行故障检测。根据塞贝克效应，在两种不同金属材料的连接处，当它们的温度有差异时，会在这两种材料组成的闭环电路中产生电流，这种现象被广泛应用于热电偶的温度测量。热电堆或热电堆阵列由多个热敏元件组成，每个热敏元件(热电堆元件)都由两种不同热敏材料组成。以8x8点阵的红外热电堆阵列式传感器为例，该传感器在一个8x8网格式布局内含有64个热电堆元件，能够在不接触被测物体的前提下探测物体表面的绝对温度。

图1是本发明提供的红外热电堆传感器的故障检测方法的一实施例的方法示意图。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，所述红外热电堆传感器的故障检测方法至少包括步骤s110和步骤s120。

步骤s110，检测所述红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中是否存在满足预定条件的热电堆元件。

所述热电堆元件具体可以为热电偶。所述预定条件包括：检测的温度值与环境温度的差值的绝对值达到预定温度阈值。其中，可以获取设置于所述红外热电堆传感器的检测环境内的温度检测装置(例如温度传感器)检测到的温度作为环境温度。例如，对于空调设备的红外热电堆传感器，可以获取空调上的温度传感器或空调进风口处的感温包检测到的室内环境温度。

假设任意热电堆元件检测的温度值为t检，环境温度为t环，预定温度阈值为δt,则所述预定条件为|t检-t环|≥δt。其中，所述预定温度阈值的取值范围可以为3℃～6℃，即，3℃≤δt≤6℃。所述预定条件实际上就是确定所述红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中的任意热电堆元件是否为故障元件的判定条件，若任意热电堆元件满足该判定条件，则可以认为该热电堆元件为故障元件(即，坏点)。

步骤s120，若存在满足预定条件的热电堆元件，则根据满足预定条件的热电堆元件的数量是否达到预定数量，确定所述红外热电堆传感器是否出现故障。

若满足预定条件的热电堆元件的数量达到预定数量，则确定所述红外热电堆传感器出现故障，若满足预定条件的热电堆元件数量未达到预定数量，则确定所述红外热电堆传感器未出现故障。其中，所述预定数量可以根据热电堆元件阵列中的热电堆元件总数量预先设定。所述预定数量与所述热电堆阵列中热电堆元件的总数量的比值在预定范围内。例如，设预定数量为n，预定范围为[15％,20％],则所述预定数量n需满足10％≤n/n≤20％。热电堆阵列中热电堆元件的总数量为8*8，即n＝64个，则n可取为10-12的整数。例如，可以取n＝10。

图2是本发明提供的红外热电堆传感器的故障检测方法的另一实施例的方法示意图。如图2所示，基于上述实施例，若在步骤s120中确定所述红外热电堆传感器未出现故障，则该故障检测方法还包括步骤s130；或者，若在步骤s120中确定所述红外热电堆传感器出现故障，则该故障检测方法还包括步骤s140。

步骤s130，若确定所述红外热电堆传感器未出现故障，则根据所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值，对所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值进行重新取值。

也就是说，剔除掉所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值，并根据所述满足预定条件的热电堆元件在所述红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中的相邻的热电堆元件对其重新进行取值。其中，所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件包括：在所述热电堆元件阵列中所述满足预定条件的热电堆元件所在的行中的相邻的热电堆元件和所述满足预定条件的热电堆元件所在的列中的相邻的热电堆元件。具体而言，根据所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值，可通过如下方式中的任意一种对所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值进行重新取值：

(1)将所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值中的最高温度值作为所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值。

(2)将所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值的平均值作为所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值。

其中，所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值的平均值，例如可以为与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值的算术平均值。

根据上述实施例，在红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中的故障元件(即，满足预定条件的热电堆元件)未达到预定数量时，对根据故障元件相邻的热电堆元件检测的温度对故障元件检测的温度值进行重新取值，从而，实现对出现故障的热电堆元件检测的温度进行校准，解决少数热电堆元件出现故障导致的检测的温度不准确的问题。

步骤s140，若确定所述红外热电堆传感器出现故障，则显示故障提示信息。

具体地，在预定时间内循环显示故障提示信息。所述预定时间例如为30s，也就是说，循环显示故障提示信息并持续30s时间，其中，所述预定时间t的取值范围例如可以为20s≤t≤30s。所述故障提示信息，例如可以为故障代码。

进一步地，基于上述任意实施例，所述故障检测方法还包括：若确定所述红外热电堆传感器出现故障，则控制所述红外热电堆传感器恢复到初始位置。

例如，在空调中，若红外热电堆传感器出现故障，则空调的红外人体感应功能将会失效，但不影响空调其他功能的正常执行，此时执行空调红外传感器的复位，即控制空调的红外传感器恢复到初始位置，空调机组正常运行，红外热电堆传感器开启时，在特定旋转角度范围(例如180°)内进行旋转扫描，所述初始位置是指红外热电堆传感器不开启时的位置。

图3是本发明提供的红外热电堆传感器及其所包括的故障检测装置的一实施例的结构示意图。如图3所示，红外热电堆传感器1包括故障检测装置100，所述故障检测装置100包括：检测单元110和确定单元120。

检测单元110用于检测所述红外热电堆传感器1的热电堆元件阵列中是否存在满足预定条件的热电堆元件。确定单元120用于若所述检测单元检测到存在满足预定条件的热电堆元件，则根据满足预定条件的热电堆元件的数量是否达到预定数量，确定所述红外热电堆传感器1是否出现故障。

所述预定条件包括：检测的温度值与环境温度的差值的绝对值达到预定温度阈值。其中，可以获取设置于所述红外热电堆传感器的检测环境内的温度检测装置(例如温度传感器)检测到的温度作为环境温度。例如，对于空调设备上的红外热电堆传感器，可以获取空调上的温度传感器或空调进风口处的感温包检测到的室内环境温度。

假设任意热电堆元件检测的温度值为t检，环境温度为t环，预定温度阈值为δt,则所述预定条件为|t检-t环|≥δt。其中，所述预定温度阈值的取值范围为3℃～6℃，即，3℃≤δt≤6℃。所述预定条件实际上就是确定所述红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中的任意热电堆元件是否为故障元件的判定条件，若任意热电堆元件满足该判定条件，则可以认为该热电堆元件为故障元件(即，坏点)。

若检测单元110检测到的满足预定条件的热电堆元件的数量达到预定数量，则确定单元120确定所述红外热电堆传感器1出现故障，若检测单元110检测到的满足预定条件的热电堆元件数量未达到预定数量，则确定单元120确定所述红外热电堆传感器1未出现故障。其中，所述预定数量可以根据热电堆元件阵列中的热电堆元件总数量预先设定。所述预定数量与所述热电堆阵列中热电堆元件的总数量的比值在预定范围内。例如，设预定数量为n，预定范围为[15％,20％],则所述预定数量n需满足10％≤n/n≤20％。热电堆阵列中热电堆元件的总数量为8*8，即n＝64个，则n可取为10-12的整数。例如，可以取n＝10。

图4是本发明提供的红外热电堆传感器的故障检测装置的另一实施例的结构框图。如图4所示，基于上述实施例，该故障检测装置100还包括取值单元130，用于若确定单元120确定所述红外热电堆传感器1未出现故障，则取值单元130根据所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值，对所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值进行重新取值。也就是说，取值单元130剔除掉所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值，并根据所述满足预定条件的热电堆元件在所述红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中的相邻热电堆元件检测的温度值对其重新进行取值。

其中，所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件包括：在所述热电堆元件阵列中所述满足预定条件的热电堆元件所在的行中的相邻的热电堆元件和所述满足预定条件的热电堆元件所在的列中的相邻的热电堆元件。具体而言，所述取值单元130根据所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值，可通过如下方式中的任意一种对所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值进行重新取值：

(1)将所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值中的最高温度值作为所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值。

(2)将所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值的平均值作为所述满足预定条件的热电堆元件检测的温度值。

其中，所述热电堆元件阵列中与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值的平均值，例如可以为与所述满足预定条件的热电堆元件相邻的热电堆元件检测的温度值的算术平均值。

根据上述实施例，在红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中的故障元件(即，满足预定条件的热电堆元件)未达到预定数量时，对根据故障元件相邻的热电堆元件检测的温度对故障元件检测的温度值进行重新取值，从而，实现对出现故障的热电堆元件检测的温度进行校准，解决少数热电堆元件出现故障导致的检测的温度不准确的问题。

如图4所示，该故障检测装置100还包括显示单元140，若确定单元120确定所述红外热电堆传感器出现故障，则显示故障提示信息。

具体地，显示单元140可以在预定时间内循环显示故障提示信息。所述预定时间例如为30s，也就是说，显示单元140循环显示故障提示信息并持续30s时间，其中，所述预定时间t的取值范围例如可以为20s≤t≤30s。所述故障提示信息，例如可以为故障代码。

进一步地，该装置100还包括：复位单元(图未示)，用于若所述确定单元确定所述红外热电堆传感器出现故障，则控制所述红外热电堆传感器恢复到初始位置。

例如，在空调中，若红外热电堆传感器出现故障，则空调的红外人体感应功能将会失效，但不影响空调其他功能的正常执行，此时执行空调红外传感器的复位，复位单元控制空调红外传感器恢复到初始位置，空调机组正常运行，红外热电堆传感器开启时，在特定旋转角度范围(例如180°)内进行旋转扫描，所述初始位置是指红外热电堆传感器不开启时的位置。

本发明还提供一种设备，包括前述实施例中所描述的红外热电堆传感器。所述设备具体可以为空调。

据此，本发明提供的方案能够根据红外热电堆传感器的热电堆元件阵列中故障元件(即，满足预定条件的热电堆元件)的数量确定传感器是否出现故障；并且，在热电堆元件阵列中的故障元件未达到预定数量时，根据故障元件相邻的热电堆元件检测的温度对故障元件检测的温度值进行重新取值，实现对出现故障的热电堆元件检测的温度进行校准，解决由于少数热电堆元件出现故障导致的检测的温度不准确的问题，确保红外热电堆传感器在出现简单故障时能正常使用，能够减少红外热电堆传感器的故障发生率，从而减少具有红外功能的设备因为红外热电堆传感器发生故障导致相关功能失效的情况的发生，降低人工检测、修复故障的成本。

本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。