风源控制系统的制作方法

本发明关于一种风源控制系统，特别是一种可依据使用者信息调整风速的风源控制系统。

背景技术：

在温室效应的影响之下，全球气温不断增高。尤其对于像台湾这种热带季风型气候的地区而言，夏季气候的温度往往超过30℃甚至35℃以上。此时便需要通过空调系统来让室内温度降低，以减少夏季时的高温造成人体感到不适。

传统空调机的送风装置中，通常是利用可来回摆动的叶片来控制送风方向，使得送风装置能够均匀地吹出冷风而形成一送风范围。但由于这种送风装置的送风方向及送风范围并不会随使用者的位置作立即性的调整，故常导致使用者的所在区域并未位于送风装置的送风范围内。如此一来，除了无法让使用者有效感受出空调机的空调效果外，更会造成送风装置在能源上的浪费。因此，如何让空调机的空调效果更直接且有效地让使用者感受到，并进一步避免空调机在能源上的浪费，这将是研发人员应解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明在于提供一种风源控制系统及风源控制方法，借以解决使用者的所在区域不论是否位于送风装置的送风范围内，送风装置都维持定速而造成能源上是浪费的问题。

本发明的一实施例所揭露的风源控制系统，包含一风源、一环境感测模块、一人体感测模块、一人机互动模块及一控制模块。环境感测模块用以感测环境的温度与相对湿度。人体感测模块用以感测出位于环境中的至少一人使用者的人员及至少一人使用者与风源之间的距离改变而需调整风源的风速变化量。人机互动模块包含一通信装置及一遥控装置，用以提供一互动信息。控制模块用以依据环境感测模块、人体感测模块及遥控装置通信装置提供的互动信息来调整风源的风速。

根据上述实施例的风源控制系统，控制模块能够通过环境感测模块、人体感测模块及人机互动模块所测得的环境信息、人员信息、距离信息及互动信息来机动地调整风源的使用模式。若风源在舒适模式下运转，则不论环境信息与使用者的位置信息如何变化，都可让使用者维持相似的舒适度。若风源在节能模式下运转，则当无人使用时，则能降低风源的风速，更甚者能将风源关闭，以降低能源的损耗。若风源在安全模式下运转，则当有人非法闯入时，风源会以最大风速运转，借以达吓阻入侵者的效果。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例所述的风扇控制系统与使用者的平面示意图。

图2为图1的风扇控制系统在舒适模式下的运作方块示意图。

图3为图1的风源控制系统的环境信息(温度、相对湿度)与风速的曲线关系图。

图4A为图1的使用者和风源间的距离信息变化的平面式意图。

图4B为图4A的使用者和风源间的距离信息变化时距离信息与风速的曲线关系图。

图5为图1的使用者的体感信息和风源的风速的曲线关系图。

图6为图1的风扇控制系统在节能模式下的运作方块示意图。

图7为图1的风扇控制系统在安全模式下的运作方块示意图。

图8为图1的风扇控制系统在智能模式下的运作方块示意图。

其中，附图标记：

10 风源控制系统

20 使用者

100 风源

200 环境感测模块

300 人体感测模块

400 人机互动模块

410 通信装置

420 遥控装置

500 控制模块

P 人员信息

P0～P3 位置

S 风速

具体实施方式

请参阅图1。图1为根据本发明第一实施例所述的风扇控制系统与使用者的平面示意图。

本实施例的风扇控制系统10包含一风源100、一环境感测模块200、一人体感测模块300、一人机互动模块400及一控制模块500。

风源100例如为吊扇、吸顶扇、风扇或空调机。在本实施例中风源100是以吊扇为例。

环境感测模块200用以感测环境的一任意时间点的温度与相对湿度。由任意时间点的温度与相对湿度所决定的舒适风速S(T_iRH_j)包含一温度信息与一相对湿度信息。

人体感测模块300用以感测出位于环境中的至少一使用者的一人员信息P及至少一使用者与风源之间的一距离改变而需调整的风速变化量S(P_r)，变化量S(P_r)可为正负至少一风速差值。

人机互动模块400包含一通信装置410及一遥控装置420。通信装置410例如为蓝芽收发器或无线网络收发器，并电性连接控制模块500。遥控装置420例如为遥控器，耦接于通信装置410。遥控装置420用以供使用者操作，并提供一互动信息至通信装置410。详细来说，互动信息包含一般模式指令、一舒适模式指令、一节能模式指令、一安全模式指令、一智能模式指令及一风速设定指令，使得人机互动模块400能够控制风源100在一一般模式、一舒适模式、一节能模式、一安全模式或一智能模式下运转。各模式的介绍请容后一并说明。

控制模块500用以依据环境感测模块200、人体感测模块300及通信装置410的信息来调整风源100的风速。如配合冷气机使用，可达成节能的效果。

当使用者通过遥控装置420下达一般模式指令时，S＝S(U)，其中S为风源的风速及S(U)为一使用者设定的风速。也就是说，风源100的风速S只随使用者设定信息S(U)改变，并不会随距离信息、环境信息与人员信息的改变来进行调整。虽然风源100的转速并不会随距离信息、环境信息与人员信息的改变来进行调整，但距离信息、环境信息与人员信息等相关信息仍可经通信装置410传送予遥控装置420显示。

请参阅图2，图2为图1的风扇控制系统在舒适模式下的运作方块示意图。当使用者欲使用舒适模式时，可先将风源100的风速调整至所需的风速S(U)，或不调整(即S(U)＝0)，接着再通过遥控装置420下达舒适模式指令，使风源控制系统10如步骤S101所示，进入舒适模式。接着，控制模块500如步骤S102所示，以关系式S(U)＝S(T₀RH₀)来判断风源100的风速的计算公式。若关系式成立，则如步骤S103所示，S＝S(T_iRH_j)+S(P_r)+S(F_s)。若关系式不成立，则如步骤104所式，S＝S(U)-S(T₀RH₀)+S(T_iRH_j)+S(P_r)+S(F_s)。其中S为风源的风速、S(U)为一使用者的风速设定信息、S(T₀RH₀)为一使者设定舒适模式当下由温度及湿度所决定的舒适风速、S(T_iRH_j)为依图3任意时间点的温度与湿度所决定的舒适风速、S(P_r)为依图4A使用者与风源之间的距离改变而决定需调整的风速变化量，风速变化量可为正负至少一风速差值，其中使用者与风源之间的距离可由人体感测模块300感测、S(F_s)为依图5决定一使用者当下感觉冷或热而自行需调整的风速变化量，风速变化量可为正负至少一风速差值，系由使用者自行设定，会因不同的使用者而设定不同。也就是说，在舒适模式下，风源100的风速S会随使用者设定风速S(U)、使用者设定舒适模式当下时间点的温度与湿度所决定的舒适风速S(T₀RH₀)、任意时间点的温度与湿度所决定的舒适风速S(T_iRH_j)、使用者与风源之间的距离改变而决定需调整的风速变化量S(P_r)，以及使用者当下感觉冷或热而自行需调整的风速变化量S(F_s)来调整，以让使用者维持舒适的风速。

请参阅图3。图3为图1的风源控制系统的环境信息(温度、湿度)与风速的曲线关系图。在图3中，rh₁～rh₅代表湿度，且rh₁<rh₂<rh₃<rh₄<rh₅。

请参阅图3。以下进一步介绍上述信息，使用者设定舒适模式当下时间点的温度与湿度所决定的舒适风速S(T₀RH₀)与任意时间点的温度与相对湿度所决定的舒适风速S(T_iRH_j)可通过图3而决定。举例来说，在温度T_x与相对湿度rh₃的环境条件下，所决定的舒适风速为S(T_xRH₃)。亦即S(T₀RH₀)与S(T_iRH_j)可依据温度与湿度图表而得，即当温度为T_x且相对湿度为rh₃时，可由图表查得舒适风速S(T_xRH₃)。

如图3所示的关系，在相同环境温度下，相对湿度越高，则风源100对应的舒适风速也越高；在相同环境相对湿度下，温度越高，则风源100对应的舒适风速也越高。因此，若环境相对湿度或温度变高时，控制模块500可依据图3中所示的温度、相对湿度与风速间的关系来调高风源100的风速，以让使用者维持相同舒适度。

请参阅图4A与图4B。图4A为图1的使用者和风源间的距离信息变化的平面式意图。图4B为图4A的使用者和风源间的距离信息变化时距离信息与风速的曲线关系图。

如图4A与图4B所示，以使用者在P₀位置为基准，若使用者自P₀位置位移至P₁或P₃位置时，因使用者与风源100间的距离信息减少，故控制模块500会将风源100的风速降低，以让使用者维持相似的舒适度。若使用者自P₀位置位移至P₂位置时，因使用者与风源100间的距离信息增加，故控制模块500会依据图4B所示的关系将风源100的风速调高。从上述可知，使用者与风源100间的距离改变与相对应所需调整的风速变化量S(Pr)成正比。

此外，若使用者与风源100间的距离小于一安全临界值，则控制模块控制风源关闭。所谓的安全临界值例如为30公分。其目的是为了避免使用者在太靠近风源100时误碰触到风源100而造成使用者的伤害。

请参阅图5。图5为图1的使用者的体感信息和风源的风速的曲线关系图。

如图5所示，虚线表示启动舒适模式时，风源100依不同时间的温度、湿度，以及使用者与风源间距离改变所调整的风速变化量等复合风速所决定的可能的舒适风速变化情形。粗实线表示启动后当使用者感觉热时，使用者自行设定调高至少一风速改变量的风源100的风速变化情形。细实线表示启动后当使用者感觉冷时，使用者自行设定调低至少一风速改变量的风源100的风速变化情形。也就是说，在舒适模式下，使用者可自行微调风速，以满足不同使用者所需的舒适风速。

请参阅图6。图6为图1的风扇控制系统在节能模式下的运作方块示意图。

当使用者欲使用节能模式时，可先将风源100的风速调整至所需的风速，接着再通过遥控装置420下达节能模式指令，使风源控制系统10如步骤S201所示，进入节能模式。接着，控制模块500会依序以步骤S202所示的关系式P＝0，且t>t₁与步骤S204所示的关系式P＝0，t>t₂，且t₂>t₁来决定风源100的风速。详细来说，P＝0，且t>t₁代表人体感测模块300感测到环境中无使用者出现，并且至少维持了一第一时间t₁。此时，控制模块500会控制风源100的风速S降低至最小风速S_min，使得在无人使用的时候减少能源的消耗。P＝0，t>t₂且t₂>t₁代表人体感测模块300感测到环境中无使用者出现，并且至少维持了大于第一时间的一第二时间t2。此时，控制模块500会控制风源100的风速S降低至零，使得在长期无人使用的时候更进一步地减少能源的消耗。

请参阅图7。图7为图1的风扇控制系统在安全模式下的运作方块示意图。

当使用者要外出而欲使用安全模式来进行防盗时，可先将风源100关闭，接着再通过遥控装置420下达安全模式指令，使风源控制系统10如步骤S301所示，进入安全模式。接着，控制模块500会依步骤S302所示的关系式P＝1且t>t₃是否成立来决定风源100的风速。详细来说，P＝1，且t>t₃代表有使用者出现并持续一第三时间t₃。此时控制模块500会控制风源100的风速S执行以t_s间隔时间的启停风速S_max-ts-OFF，以借由突如其来的高风速及间段式的启停最大风速来吓跑非法闯入者。更进一步来说，上述的使用者出现大致上有两种可能，第一种为原使用者回来，由于原使用者熟悉安全模式的状况，故不会被安全模式的状况吓到，且能直接通过遥控装置420关闭安全模式。第二种为非法闯入的使用者，由于非法闯入者不熟悉安全模式的状况，故易被突如其来的高风速及间段式的风速启停所惊吓，更甚者有可能误以为原使用者仍在屋内，进而匆匆忙忙地逃跑。

请参阅图8。图8为图1的风扇控制系统在智能模式下的运作方块示意图。

当使用者欲使用智能模式时，可先将风源100的风速调整至所需的风速，接着再通过遥控装置420下达智能模式指令，使风源控制系统10如步骤S401所示，进入智能模式。接着，控制模块500会依据步骤S402所示的关系式P＝0，且t>t₁是否成立来决定风源控制系统10的控制模式。详细来说，如步骤S403所示，若P＝0，且t>t₁不成立，则代表人体感测模块300感测到环境中有使用者出现，并且至少维持了一第一时间t₁。此时，控制模块500控制风源100在舒适模式下运转。如步骤S404所示，若关系式P＝0，且t>t₁成立，则代表人体感测模块300感测到环境中无使用者出现，并且至少维持了一第一时间t₁。此时，控制模块500控制风源100先在节能模式下运转。接着，再依据步骤S405所示的关系式P＝0，t>t₃，且t₃>t₁是否成立来决定风源控制系统10的控制模式。如步骤S406所示，若关系式P＝0，t>t₃，且t₃>t₁成立时，则控制模块500会控制风源100在安全模式下运转。

根据上述实施例的风源控制系统，控制模块能够通过环境感测模块、人体感测模块及人机互动模块所测得的环境信息、人员信息、距离信息及互动信息来机动地调整风源的使用模式。若风源在舒适模式下运转，则不论环境信息与使用者的位置信息如何变化，都可让使用者维持相似的舒适度。若风源在节能模式下运转，则当无人使用时，则能降低风源的风速，更甚者能将风源关闭，以降低能源的损耗。若风源在安全模式下运转，则当有人非法闯入时，风源会以最大风速运转，借以达吓阻入侵者的效果。

再者，若风源在智能模式下运转，则控制模块能够依据相关信息来让风源自行在舒适、节能及安全模式下运转。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。