一种智能人体追踪空气导流装置的制作方法

本实用新型涉及人体红外感应技术、电子控制技术、空气导流技术，尤其涉及一种智能人体追踪空气导流装置及其应用方法。

背景技术：

经调研，发现市面现有空调具有温度识别范围小且导流装置智能化程度较低等问题，现有空调的温度传感器位于空调面板内部，温度的识别仅限空调附近的一小片区域，并未考虑人在整个空间的分布情况，现有空调的内部导流板只能机械地左右扫风或者上下扫风，缺少人体位置的识别和追踪功能，从而使制冷或者送风效果较差。

技术实现要素：

针对现有空调的内部导流板只能机械地左右扫风或者上下扫风，不能进行人体位置识别与追踪问题，提供一种智能人体追踪空气导流装置及其应用方法。

一种智能人体追踪空气导流装置，包括空调，其特征在于：包括人体信号源模块、控制模块和执行模块；

所述人体信号源模块为人体红外探头装置；

所述人体红外探头装置由横轴和纵轴组成，所述横轴和纵轴均为半圆柱，横轴和纵轴连接形成t字形。

所述控制模块指空调内部cpu；

所述执行模块包括空调内步进电机和导流板；

所述执行模块横向和纵向各设有一个步进电机；

所步进电机连接导流板，所述导流板上设置有扫风叶片。

进一步地、所述横轴和纵轴上各设有7个人体红外探头。

进一步地、所述人体红外探头由菲涅尔透镜、热释电元件和挡光板组成，所述菲涅尔透镜设置于热释电元件外部，且菲涅尔透镜两侧设有挡光板。

进一步地、所述横轴上的探头，每个探头设置的角度分别为30度、50度、70度、90度、110度、130度和150度。

进一步地、所述纵轴上的探头设置的角度分别为20度、30度、40度、50度、60度、70度和80度。

本实用新型把人体红外感应技术与电子控制技术、空气导流技术相结合而创立一种全新的人体感应空气导流装置来丰富空调功能，使空调具有更广的探测范围和智能化的空气导流控制装置。

本实用新型通过在空调的面板上另开的一个“小窗户”，装设人体红外探头对人体位置进行检测，并且有效地联动空调内步进电机控制导流板，实现人体追踪空气导流，收获理想的效果。

【附图说明】

图1是本实用新型的总体流程结构图；

图2是本实用新型所用红外探头；

图3是本实用新型红外探头装置立体模型图；

图4是本实用新型的横轴x坐标获取图；

图5是本实用新型的纵轴特殊y坐标获取图；

图6是本实用新型的遍历效果图；

图7是本实用新型的重复识别区形成图；

图8是本实用新型的无重复识别与有重复识别对比图；

图9是本实用新型的代码工作流程图；

图10是本实用新型的学生宿舍模型的扫风轨迹图；

图11是本实用新型的教室模型的扫风轨迹图；

图12是本实用新型的会议室模型的扫风轨迹图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种智能人体追踪空气导流装置，包括空调，其特征在于：包括人体信号源模块、控制模块和执行模块；

人体信号源模块为人体红外探头装置；

控制模块指空调内部cpu；

执行模块包括空调内步进电机和导流板；

执行模块横向和纵向各设有一个步进电机；步进电机连接导流板，导流板上设置有扫风叶片；控制模块安装于空调内部，并连接人体信号源模块和执行模块；

人体红外探头装置由横轴和纵轴组成，横轴和纵轴均为半圆柱，横轴和纵轴连接形成t字形。横轴和纵轴上各设有7个人体红外探头。

人体红外探头由菲涅尔透镜、热释电元件和挡光板组成，所述菲涅尔透镜设置于热释电元件外部，且菲涅尔透镜两侧设有挡光板。

横轴上的探头，每个探头设置的角度分别为30度、50度、70度、90度、110度、130度和150度。

横轴上的探头设置的角度分别为20度、30度、40度、50度、60度、70度和80度。

(1)人体信号源模块

人体红外探头装置的横轴和纵轴设有的7个人体红外探头将空间在横向和纵向的范围均分为7个单位，进而将三维立体空间分为7×7＝49个固定区域，设横轴面向人体的单位从左至右依次设为1-7号，纵轴探头的单位自下往上依次设为1-7号，横向单位设为x坐标值，纵向单位设为特殊y坐标值，49个固定区域均形成特殊xy轴坐标。

a)根据人体位置，横轴上的人体红外探头接收信息并上传本身对应的序号信息，获取x坐标值；

b)根据人体位置，纵轴上的人体红外探头接收信息，且与上下相邻的人体红外探头配合，上传本身对应的序号信息，根据光的直线传播原理获取高度信息，继而获取特殊y坐标值；

c)将接收的x轴和特殊y轴的人体坐标信号形成对应固定区域特殊xy轴坐标并传输至控制模块。

(2)控制模块

控制模块中事先写入满足各固定区域人体位置情况的控制代码，cpu通过人体信号源模块提供的人体位置信号特殊xy轴坐标，选择执行代码并由单片机输出特定脉冲信号给执行模块。

(3)执行模块

步进电机接收控制模块传输的脉冲指令，驱动导流板内的扫风叶片运作，扫风叶片扫出对应的扫风轨迹。

其中设具体的坐标组合：(1，1)、(2，2)、(3，1)、(4，3)、(5，4)；根据具体的xy轴坐标组合得如下扫风轨迹，遍历效果图见图6。

重复识别问题：根据光线的直线传播原理，探头在识别人体时会出现重复识别区域，即一个人体在重复识别区内会被两个及以上的探头识别到；重复识别区形成图如图7所示。

若探头没有重复识别人体：三个人体被横轴探头x的1，2，3号和纵轴探头y的5，6，7号识别，经遍历算法得具体xy轴坐标组合(1，5)、(2，6)、(3，7)，进而得扫风轨迹。

若探头有重复识别人体：两个人体被横轴探头x的1，2，3号和纵轴探头y的5，6，7号识别，经遍历算法得具体xy轴坐标组合(1，5)、(2，6)、(3，7)，进而得扫风轨迹，得对比图如图8。

当探头重复识别人体时，其扫风轨迹依旧能遍历人体位置，保证了重复识别人体情况下对人体位置追踪的精确性。

实施例一：学生宿舍模型

根据学生宿舍的人体分布情况，设计得学生宿舍模型图。设学生宿舍里共8人：下层空间有4人，上层空间有4人。

依据学生宿舍模型图，有8个人体位置，进而得到8个特殊xy轴组合坐标如下：

(3,2)-(3,3)-(5,2)-(5,3)-(3,5)-(3,6)-(5,5)-(5,6)。

空调cpu在接收人体探测装置传输的xy轴坐标信息后，输出一系列特定的脉冲信号给步进电机，使其按一定规律转动。

控制代码输出一系列脉冲给横向步进电机和纵向步进电机，学生宿舍模型的扫风轨迹图，如图10。

综上所述：工作开始→扫风轨迹从起始点(1，1)至被识别第一个目标点扫动[称为起始轨迹]→8个目标轨迹点之间循环扫动[含遍历轨迹和复位轨迹]→返回起始点(1，1)。

实现了导流板对扫风轨迹的智能规划，实现了在学生宿舍情景下对人体的追踪功能。

实施例二：教室模型

根据教室的人体分别情况，设计得教室模型图。设教室里有教师1人，第一排学生有5人，第三排学生有3人，第五排学生有3人，第六排学生有3人，共15人。

依据教室模型图得有15个人体位置，进而得到15个特殊xy轴组合坐标如下：

(4，1)-(1，2)-(3，2)-(4，2)-(5，2)-(7，2)-(1，3)-(2，3)-(3，3)-(3，5)-(4，5)-(5，5)-(5，6)-(6，6)-(7，6)

根据识别人体红外探测装置给的若干个xy轴坐标组合，装置判定执行模式的二进制代码为00或11时执行教室模型的扫风轨迹；

空调cpu在接收人体探测装置传输的xy轴坐标信息后，输出一系列特定的脉冲信号给步进电机，使其按一定规律转动。

控制代码输出一系列脉冲给横向步进电机和纵向步进电机，教室模型的扫风轨迹图见图11。

综上所述：工作开始→扫风轨迹从起始点(1，1)至被识别第一个目标点扫动[称为起始轨迹]→15个目标轨迹点之间循环扫动[含遍历轨迹和复位轨迹]→返回起始点(1，1)。

实现了导流板对扫风轨迹的智能规划，实现了在教室情景下对人体的追踪功能。

实施例三：会议室模型

根据会议室的人体分别情况，设计得会议室模型图。设会议室里共有8人,呈菱形分布。

依据会议室模型图得有8个人体位置，进而得到8个特殊xy轴组合坐标如下：

(2，4)-(3，3)-(4，2)-(5，3)-(6，4)-(5，5)-(4，6)-(3，5)。

根据识别人体红外探测装置给的若干个xy轴坐标组合，当装置判定执行模式的二进制代码为01时执行会议室模型的扫风轨迹。

工作开始，从起始点(1，1)出发，工作结束时返回起始点。

空调cpu在接收人体探测装置传输的xy轴坐标信息后，输出一系列特定的脉冲信号给步进电机，使其按一定规律转动。

横向和纵向各有一个步进电机，横向步进电机负责控制扫风叶片的左右摆动，纵向步进电机负责控制扫风叶片的上下摆动，控制步进电机对会议室模型实现轨迹人体追踪功能。

控制步进电机对教室模型实现轨迹人体追踪功能

前提是已得教室模型的15个特殊xy轴坐标：

(4，1)-(1，2)-(3，2)-(4，2)-(5，2)-(7，2)-(1，3)-(2，3)-(3，3)-(3，5)-(4，5)-(5，5)-(5，6)-(6，6)-(7，6)

前提是已得会议室模型的8个特殊xy轴坐标：

(2，4)-(3，3)-(4，2)-(5，3)-(6，4)-(5，5)-(4，6)-(3，5)

控制代码输出一系列脉冲给横向步进电机和纵向步进电机，会议室模型的扫风轨迹图，如图12。

综上所述：工作开始→扫风轨迹从起始点(1，1)至被识别第一个目标点扫动[称为起始轨迹]→8个目标轨迹点之间循环扫动[含遍历轨迹无复位轨迹]→返回起始点(1，1)。

实现了导流板对扫风轨迹的智能规划，实现了在会议室情景下对人体的追踪功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。