专利名称：一种温度控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及温度控制领域，尤其涉及一种温度控制系统及方法。
背景技术：
随着社会的进步与经济的发展，人们对工作和生活环境的要求也有了很大的提 高，人们越来越关注工作和生活环境的舒适度。当人在室内时，室温的变化能直接影响人们 的舒适度，并且室温的变化对人的身体健康也有较大的影响。比如，夏天经常有人忘记晚上 关空调或电风扇等温度调节装置，使人们感觉不舒适且容易导致感冒等疾病。现有技术中常采用温控器或智能空调系统来对室温进行智能温度控制。现有技术中的温控器仅对室内的温度和湿度进行检测，按照简单设定好的标准调 整室内温度。由于不同环境中人所需要的温度是不同的，如刚做完运动进入室内、夜间睡眠 等情况下，人对环境温度的要求就很不一样，并且随着季节和气候的变化，人对环境温度的 要求也不一样。但是现有技术中的温控器只对室温和湿度进行检测，温度控制检测参数过 少，温度调整方式单一，且没有更好地结合人体体温等与“人”直接相关的因素来对室温进 行有效地温度控制，不能达到更好的室内温度控制效果。现有技术中的智能空调系统如专利CN03120032. X公开的一种智能型空调系统。 该系统包括红外线侦测总成，用以侦测外界的温度分布；分析控制总成，用以分析该红外 线侦测总成所侦测到的数据，以及产生与如何调节外界温度相关的控制信息；气体总成，用 于根据这些控制信息将可以改变该外界的温度的气体以特定方式传送至该外界；功率总 成，用于产生该气体总成运作所需的能源。专利CN03120032. X中的空调系统虽然能根据使 用者的状况调整送风，但是所述智能空调系统在温度控制测量时只考虑室温参数的因素来 进行温度控制，温度控制检测参数过少，且没有更好地结合人体体温等与“人”直接相关的 因素来对室温进行有效地温度控制，不能达到更好的室内温度控制效果。从上面可以看出，现有技术中的室温控制系统的温度控制检测参数过少，且没有 更好地结合人体体温等与“人”直接相关的因素来对室温进行有效地温度控制，不能达到更 好的室内温度控制效果。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种温度控制系统及方法，能够对室温进行有效地温 度控制，达到更好的室内温度控制效果。为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种温度控制系统及方法是这样实现 的一种温度控制系统，包括侦测单元，用于当识别到人体信息时，侦测人体位置信息、人体体温信息、室内温 度信息和室内湿度信息；分析单元，用于存储、调用温度控制算法分析所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信息，生成分析信息；决策单元，用于接收所述分析信息，根据预定规则生成决策信息；控制单元，用于根据所述决策信息生成控制命令信息；执行单元，用于执行所述控制命令信息，将气体送至有人位于的位置；信息总线，用于传输所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息、室内湿度 信息、分析信息、决策信息和控制命令信息。优选地，所述系统中，所述侦测单元至少包括识别模块，用于识别人体信息；位置侦测模块，用于当识别到人体信息时，侦测人体位置信息；体温侦测模块，用于当识别到人体信息时，侦测人体体温信息；室温侦测模块，用于当识别到人体信息时，侦测室内温度信息，所述室内温度信息 为室内预定区域温度信息；湿度侦测模块，用于当识别到人体信息时，侦测室内湿度信息。优选地，所述系统中，所述识别模块包括红外移动探测装置、红外对射匹配装置或 人脸识别装置。优选地，所述系统中，所述位置侦测模块包括红外扫描装置。优选地，所述系统中，所述体温侦测模块包括温度计或红外温度测量装置。优选地，所述系统中，所述室温侦测模块包括红外测温装置或由温度计和信号发 送装置组成的装置。优选地，所述系统中，所述湿度侦测模块包括温湿度测量仪器。优选地，所述系统中，所述侦测单元识别不到人体信息时，发送识别信息至所述执 行单元，所述执行单元暂停工作。优选地，所述系统中，所述分析单元包括学习库，用于存储所述人体位置信息、人体体温信息、预定区域温度信息和室内湿 度信息；算法库，用于调用温度控制算法，对所述人体位置信息、人体体温信息、预定区域 温度信息和室内湿度信息进行分析，生成分析信息。优选地，所述系统中，所述温度控制算法包括神经元学习算法。优选地，所述系统中，所述预定规则包括根据不同对象设定的温度控制区间、根据 不同的气候设定的温度控制范围、根据白天和黑夜分别设定的温度控制范围或根据不同季 节设定的温度控制范围。优选地，所述系统中，所述控制命令信息包括送冷风信息或送热风信息。一种温度控制方法，包括当识别到人体信息时，侦测人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿 度信息；存储、调用温度控制算法分析所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和 室内湿度信息，生成分析信息；接收所述分析信息，根据预定规则生成决策信息；根据所述决策信息生成控制命令信息，执行所述控制命令信息，将气体送至有人位于的位置。优选地，所述方法中，所述方法进一步包括当识别不到人体信息时，停止侦测人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和 室内湿度信息，执行单元停止工作。优选地，所述方法中，所述温度控制算法包括神经元学习算法。优选地，所述方法中，所述控制命令信息包括送冷风信息或送热风信息。优选地，所述方法中，所述预定规则包括根据不同对象设定的温度控制区间、根据 不同的气候设定的温度控制范围、根据白天和黑夜分别设定的温度控制范围或根据不同季 节设定的温度控制范围。由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过侦测人的位置信 息、人体体温信息、室内温度等多个参数，进行分析、决策等操作将气体送至有人位于的位 置来实现对室内温度的控制，本发明实施例更好地结合了人体体温等与“人”直接相关的因 素，不仅满足舒适度的要求，而且达到了更好的室内温度控制效果。
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 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的温度控制系统示意图；图2是本发明实施例提供的侦测单元示意图；图3是本发明实施例提供的温度控制方法流程图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种温度控制系统及方法。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，都应当属于本发明保护的范围。以下介绍本发明实施例提供的温度控制系统的一系统实施例，图1示出了该实施 例的示意图。如图1所示，温度控制系统包括侦测单元101，用于当识别到人体信息时，侦测人体位置信息、人体体温信息、室内 温度信息和室内湿度信息，发送所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿 度信息经信息总线至分析单元201 ；当识别不到人体信息时，停止侦测人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和 室内湿度信息，发送识别不到人体信息的信息经信息总线至执行单元501。通过红外移动探测装置、红外对射匹配装置或人脸识别装置来识别人体信息。如 在室内，人体在正常体温下能散发出远程红外线，红外移动探测装置通过移动的人体所散 发出来的红外线来识别人体，从而识别到人体信息。
所述人体位置信息包括人体在房间内的地面位置信息及人体的高度信息。所述位 置侦测模块包括红外扫描装置，所述红外扫描装置位于房间不同的位置。所述人体在房间 内的地面位置信息通过扫描人与几个红外扫描装置的距离来进行计算；同时，高度可以通 过角度(人和红外扫描装置以及地面之间的角度)以及距离来进行计算。所述人体体温信息可以通过红外温度测量装置来进行侦测，如通过远程无接触 式的人体多点红外测温方式来进行精确的人体体温测量。所述室内温度信息可以通过红外测温装置来进行侦测。所述室内湿度信息可以通过温湿度测量仪器来进行侦测。分析单元201，用于在学习库中存储所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度 信息和室内湿度信息，算法库调用相关温度控制算法，对所述学习库中存储的人体位置信 息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信息进行分析，生成分析信息，发送所述分析 信息经信息总线至决策单元301 ；在温度控制系统中至少包括一个所述分析单元。所述分析单元201包括学习库，用于存储所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信 息，发送所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信息至算法库；算法库，用于调用温度控制算法，对所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度 信息和室内湿度信息进行分析，生成分析信息。所述温度控制算法包括神经元学习算法，调用神经元学习算法对存储在学习库中 的所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信息进行训练和学习，生成 此时最佳的分析信息。所述分析信息包括控制的温度、所送风的温度、控制的湿度和所送风 的湿度。所述控制的温度、所送风的温度、控制的湿度和所送风的湿度的计算如下控制的温度=a*室内温度+b*人体体温，其中a和b为调整参数；所送风的温度=c*控制的温度*人体位置信息，其中c为调整参数；控制的湿度=d*室内湿度/人体体温，其中d为调整参数；所送风的湿度=e*控制的湿度*人体位置信息，其中e为调整参数。决策单元301，用于根据预定规则生成决策信息，发送所述决策信息经信息总线至 控制单元401 ；在温度控制系统中可以包括一个所述决策单元。所述预定规则可以为根据不同对象设定的温度控制范围，所述对象为老人或孩子 等；所述预定规则也可以为根据不同的气候设定的温度控制范围；所述预定规则也可以为 根据白天和黑夜分别设定的温度控制范围；所述预定规则也可以为根据不同季节设定的温 度控制范围等。决策单元301 可以使用比例-积分-微分(PID，proportional-integral-deriva tive)控制机制，以及所述预定规则得出最终的决策信息。所述决策信息包括最终所送风的温度和最终所送风的湿度。所述最终所送风的温 度和最终所送风的湿度计算如下最终所送风的温度=kp+kl所送风的温度/+kd*所送风的温度，其中kp，kl，kd为
7控制参数，由预定规则确定；最终所送风的湿度=xkp+xkl所送风的温度/+xkd*所送风的温度，其中xkp，xkl， xkd为控制参数，由预定规则确定。控制单元401，用于接收所述决策信息，根据决策信息生成控制命令信息，发送所述控制命令信息经信息总线至执行单元501，对执行单元501进行控制；在温度控制系统中可以包括一个所述控制单元。如决策信息为最终所送风的温度，根据决策信息生成送风、调整送风角度等几个 控制命令信息，来对执行单元501进行控制。所述控制命令信息可以为送热风信息或送冷风信息等；执行单元501，用于执行所述控制命令，将气体送至有人位于的位置；所述执行单元501可以是空调、暖风机、风扇等任何空调装置。当执行单元501接收到所述侦测单元101发送的识别不到人体信息的信息时，执 行单元501停止工作；信息总线601，用于传输所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息、室内湿 度信息、识别信息、决策信息和控制命令信息。所述侦测单元101、分析单元201、决策单元301、控制单元401、执行单元501可 以分别集成在不同的设备上，再由信息总线601将所述不同的设备相连，形成一个通用的 系统。不同的设备具有不同的构造，所以不同的设备之间具有异构性。此时所述信息总线 601是所述侦测单元101、分析单元201、决策单元301、控制单元401、执行单元501交互的 桥梁，可以屏蔽各种设备之间的异构性，使各种设备形成一个通用的系统。所述侦测单元101、分析单元201、决策单元301、控制单元401、执行单元501和信 息总线601还可以集成在一个设备中，信息总线601为各个单元的内部专用总线。所述执行单元501可以是空调、暖风机、风扇的任何空调装置，本发明实施例并未 在执行单元501多做修改，而是引用侦测单元101、分析单元201、决策单元301和控制单元 401来提供智能室内温度控制功能。本发明实施例提供的温度控制系统还可以根据人体位置的变化动态的将气体送 至人位于的最新位置，使人能动态的直接享受空调装置带来的舒适感。本发明实施例提供了一种温度控制系统，是根据人体位置、人体体温和室温等多 参数进行的温度控制，结合了人体体温等与“人”直接相关的因素来对室温进行温度控制， 达到了更好的温度控制效果。当侦测单元侦测到房间内有人时，能够通过执行单元将气体 直接送至有人位于的位置，使人所在区域的温度控制在一个预先设定好的最佳温度内，由 此可以防止当人睡觉时因空调温度过低或过高而导致使用者生病，不仅使人感觉舒适，而 且能够达到更好的室内温度控制效果。当侦测单元侦测到房间内没有人时，能够使得空调 装置停止工作，由此可以节省能源。图2为本发明实施例提供的侦测单元的示意图，如图2所示，所述侦测单元101包 括识别模块102，用于识别人体信息，当识别到人体信息时，发送识别到人体信息的 信息至位置侦测模块103、体温侦测模块104和室温侦测模块105 ；当识别不到人体信息时， 发送识别不到人体信息的信息至执行单元501 ；
所述识别模块102可以是红外移动探测装置、红外对射匹配装置或人脸识别装
置。 位置侦测模块103，用于当识别到人体信息时，侦测人体位置信息，发送所述人体 位置信息至分析单元201 ；所述人体位置信息包括人体在房间内的地面位置信息及人体的高度信息。所述位置侦测模块103包括红外扫描装置，所述红外扫描装置位于房间不同的位 置，所述人体在房间内的地面位置信息通过扫描人与几个红外扫描装置的距离来进行计 算。同时，高度可以通过角度(人和红外扫描装置以及地面之间的角度)以及距离来进行计算。体温侦测模块104，用于当识别到人体信息时，侦测人体体温信息，发送所述人体 体温信息至分析单元201 ；所述体温侦测模块104可以是红外温度测量装置，也可以是与人的皮肤直接接触 的温度计。室温侦测模块105，用于当识别到人体信息时，侦测室内温度信息，所述室内温度 信息为室内预定区域温度信息，发送所述室内温度信息至分析单元201 ；所述室温侦测模块105可以是红外测温装置，也可以是由温度计和信号发送装置 组成的装置；所述室温侦测模块105持续侦测所述室内预定区域温度信息，并不断将所述 室内预定区域温度信息发送至分析单元201。所述室温侦测模块105的侦测范围受室温侦测模块105的数量和室内面积等因素 的影响，如果室温侦测模块105的数量一定的条件下，室内面积大，那么室温侦测模块105 的侦测范围就大，反之，室内面积小，那么室温侦测模块105的侦测范围就小；如果室内面 积一定的条件下，室温侦测模块105的数量多，那么室温侦测模块105的侦测范围就小，反 之，室温侦测模块105的数量少，那么室温侦测模块105的侦测范围就大。所述室温侦测模块105的侦测精确度与室温侦测模块105的数量成正比，与室内 面积成反比。即当室内面积一定时，室温侦测模块105的数量越多，室温侦测模块105的侦 测精确度越高，反之，室温侦测模块105的数量越少，室温侦测模块105的侦测精确度越低； 当室温侦测模块105的数量一定时，室内面积越大，室温侦测模块105的侦测精确度越低， 反之，室内面积越小，室温侦测模块105的侦测精确度越高。湿度侦测模块106，用于当识别到人体信息时，侦测室内湿度信息，发送所述室内 湿度信息至分析单元201。所述湿度侦测模块106包括温湿度测量仪器。以下介绍本发明实施例提供的温度控制系统的一方法实施例，图3示出了该方法 实施例的示意图。如图3所示，包括步骤301 识别模块102识别人体信息，如果识别到人体信息，执行步骤302，如果 识别不到人体信息，执行步骤307 ；所述识别模块102可以是红外移动探测装置、红外对射匹配装置或人脸识别装置。步骤302 侦测人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信息；所述人体位置信息包括人体在房间内的地面位置信息及人体的高度信息。所述人体在房间内的地面位置信息通过扫描人与几个红外扫描装置的距离来进行计算。同时，高度可以通过角度(人和红外扫描装置以及地面之间的角度)以及距离来进行计算。所述人体体温信息红外温度测量装置，也可以用人的皮肤直接接触的温度计进行测量。所述室内温度信息可以用红外测温装置或由温度计和信号发送装置组成的装置 进行测量。所述室内湿度信息可以由温湿度测量仪器进行测量。步骤303 存储并分析所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿 度信息，生成分析信息；在学习库中存储所述人体位置信息、人体体温信息、预定区域温度信息和室内湿 度信息，算法库调用温度控制算法，对所述人体位置信息、人体体温信息、预定区域温度信 息和室内湿度信息进行分析，生成分析信息。所述温度控制算法包括神经元学习算法，调用神经元学习算法对存储在学习库中 的所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信息进行训练和学习，生成 此时最佳的分析信息。所述分析信息包括控制的温度、所送风的温度、控制的湿度和所送风 的湿度。所述控制的温度、所送风的温度、控制的湿度和所送风的湿度的计算如下控制的温度=a*室内温度+b*人体体温，其中a和b为调整参数；所送风的温度=C*控制的温度*人体位置信息，其中c为调整参数；控制的湿度=d*室内湿度/人体体温，其中d为调整参数；所送风的湿度=e*控制的湿度*人体位置信息，其中e为调整参数。步骤304 接收所述分析信息，根据预定规则生成决策信息；所述预定规则可以为根据不同对象设定的温度控制范围，所述对象为老人或孩子 等；所述预定规则也可以为根据不同的气候设定的温度控制范围；所述预定规则也可以为 根据白天和黑夜分别设定的温度控制范围；所述预定规则也可以为根据不同季节设定的温 度控制范围等。所述决策信息包括最终所送风的温度和最终所送风的湿度。所述最终所送风的温 度和最终所送风的湿度计算如下最终所送风的温度=kp+kl所送风的温度/+kd*所送风的温度，其中kp，kl，kd为 控制参数，由预定规则确定；最终所送风的湿度=xkp+xkl所送风的温度/+xkd*所送风的温度，其中xkp，xkl， xkd为控制参数，由预定规则确定。步骤305 根据所述决策信息生成控制命令信息；如决策信息为最终所送风的温度，根据决策信息生成送风、调整送风角度等几个 控制命令信息，来对执行单元501进行控制。所述控制命令信息可以为送热风信息或送冷风信息等；步骤306 执行所述控制命令信息，将气体送至有人位于的位置；步骤307 当识别不到人体信息时，停止侦测人体位置信息、人体体温信息、室内 温度信息和室内湿度信息，发送识别信息至执行单元，执行单元停止工作，所述识别信息的内容为识别不到人体信息。本发明实施例提供的温度控制方法，是根据人体位置、人体体温和室温等多参数 进行的温度控制，结合了人体体温和周围环境的温度，达到了更好的室内温度控制效果。当 侦测单元识别到人体信息时，能够通过执行单元使人所在区域的温度控制在一个预先设定 好的最佳温度内，由此可以防止当人睡觉时因空调温度过低或过高而导致使用者生病等， 从而达到更好的室内温度控制效果。当侦测单元识别不到人体信息时，能够使得空调装置停止工作，由此可以节省能源。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范 围之内。
权利要求
一种温度控制系统，其特征在于，包括侦测单元，用于当识别到人体信息时，侦测人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信息；分析单元，用于存储、调用温度控制算法分析所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信息，生成分析信息；决策单元，用于接收所述分析信息，根据预定规则生成决策信息；控制单元，用于根据所述决策信息生成控制命令信息；执行单元，用于执行所述控制命令信息，将气体送至有人位于的位置；信息总线，用于传输所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息、室内湿度信息、分析信息、决策信息和控制命令信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述侦测单元至少包括 识别模块，用于识别人体信息；位置侦测模块，用于当识别到人体信息时，侦测人体位置信息； 体温侦测模块，用于当识别到人体信息时，侦测人体体温信息； 室温侦测模块，用于当识别到人体信息时，侦测室内温度信息，所述室内温度信息为室 内预定区域温度信息；湿度侦测模块，用于当识别到人体信息时，侦测室内湿度信息。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述识别模块包括红外移动探测装置、红 外对射匹配装置或人脸识别装置。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述位置侦测模块包括红外扫描装置。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述体温侦测模块包括温度计或红外温 度测量装置。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述室温侦测模块包括红外测温装置或 由温度计和信号发送装置组成的装置。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述湿度侦测模块包括温湿度测量仪器。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述侦测单元识别不到人体信息时，发送 识别信息至所述执行单元，所述执行单元暂停工作。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分析单元包括学习库，用于存储所述人体位置信息、人体体温信息、预定区域温度信息和室内湿度信息；算法库，用于调用温度控制算法，对所述人体位置信息、人体体温信息、预定区域温度 信息和室内湿度信息进行分析，生成分析信息。
10.根据权利要求1或9所述的系统，其特征在于，所述温度控制算法包括神经元学习算法。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预定规则包括根据不同对象设定的 温度控制区间、根据不同的气候设定的温度控制范围、根据白天和黑夜分别设定的温度控 制范围或根据不同季节设定的温度控制范围。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制命令信息包括送冷风信息或送 热风信息。
13.一种温度控制方法，其特征在于，包括当识别到人体信息时，侦测人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内湿度信息；存储、调用温度控制算法分析所述人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内 湿度信息，生成分析信息；接收所述分析信息，根据预定规则生成决策信息；根据所述决策信息生成控制命令信息，执行所述控制命令信息，将气体送至有人位于 的位置。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括当识别不到人体信息时，停止侦测人体位置信息、人体体温信息、室内温度信息和室内 湿度信息，执行单元停止工作。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述温度控制算法包括神经元学习算法。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述控制命令信息包括送冷风信息或 送热风信息。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述预定规则包括根据不同对象设定 的温度控制区间、根据不同的气候设定的温度控制范围、根据白天和黑夜分别设定的温度 控制范围或根据不同季节设定的温度控制范围。
全文摘要
一种温度控制系统及方法。一种温度控制系统的实施例，包括侦测单元，用于当识别到人体信息时，侦测人体位置信息、体温信息、室温信息和室内湿度信息；分析单元，用于存储、调用温度控制算法分析人体位置信息、体温信息、室温信息和室内湿度信息，生成分析信息；决策单元，用于接收分析信息，根据预定规则生成决策信息；控制单元，用于根据决策信息生成控制命令信息；执行单元，用于执行控制命令信息，将气体送至有人位于的位置；信息总线，用于传输人体位置信息、体温信息、室温信息、室内湿度信息、分析信息、决策信息和控制命令信息。本发明实施例对多个参数进行侦测和分析，结合人体体温来进行室温控制，达到更好的温度控制效果。
文档编号G05D23/19GK101847020SQ20091008094
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月26日 优先权日2009年3月26日
发明者曹重英 申请人:闪联信息技术工程中心有限公司