專利名稱:基于紅外測溫的空調(diào)智能遙控器及遙控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種智能調(diào)溫遙控器,以及采用此種遙控器的遙控系統(tǒng),屬于空調(diào) 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計數(shù)字表明,北京地區(qū)2007年用電量達到667億千瓦時,比上年增長 9.1%;其中居民生活用電106.7億千瓦時,增長11.3%。在辦公大廈和家庭生活中,空調(diào) 是首要的耗電器件??照{(diào)大約每年耗電450千瓦時,約占每個家庭用電總量的40%。隨著 全球溫度變暖的氣候變化,人們對空調(diào)的需求日益增多,這樣也大大增加了能源的消耗。
空調(diào)每次啟動和調(diào)整溫度所引起的耗電量是穩(wěn)定輸出的5倍左右,占總耗電量的 50%,消耗能源相當嚴重。而且,在人體感覺有所不適應(yīng)的時刻,空調(diào)已經(jīng)消耗了過多的 能源。
長期在空調(diào)環(huán)境下工作和生活,由于空氣不流通,人們會出現(xiàn)一些異常反應(yīng),如頭 暈、耳鳴、乏力、特別是一些從事腦力工作的人還會出現(xiàn)記憶力下降,尤其是對于有過 敏體質(zhì)的人表現(xiàn)的更為明顯;若空調(diào)長時間保持低溫運行會使室內(nèi)的一些病原微生物不 斷繁殖,就有可能破壞人體的生物節(jié)律,造成植物神經(jīng)功能的紊亂,特別是老人、兒童 和孕婦易受到影響;在一些新建辦公樓或住宅長時間使用空調(diào),就易使室內(nèi)裝修所留下 的甲醛對人體的傷害表現(xiàn)得更為明顯,會出現(xiàn)皮膚干燥、皮膚騷癢等癥狀。
因此從節(jié)約能源和保護人體健康的目的考慮,應(yīng)該盡量減小能量的過渡消耗和有效 健康的使用空調(diào)。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,提供一種能夠節(jié)省能源和保護人 體健康的智能空調(diào)遙控器,同時提供一種采用此種遙控器的遙控系統(tǒng)。 本實用新型采用如下的技術(shù)方案
一種基于紅外測溫的空調(diào)智能遙控器,包括空調(diào)遙控電路,其特征在于,還包括依 次相連的紅外信號接收裝置、信號調(diào)理電路和微處理器及其外圍電路,所述的紅外信號 接收裝置用于接收外部紅外無線傳感器發(fā)射的與人體周圍環(huán)境溫度、人體個數(shù)、人體位 置和空間大小相關(guān)的紅外信號,并將采集到的信號經(jīng)過信號調(diào)理電空調(diào)遙控電路的參考 設(shè)定溫度,并根據(jù)參考設(shè)定溫度和空間內(nèi)是否有人存在產(chǎn)生空調(diào)遙控電路的控制信號。
作為優(yōu)選實施方式,本實用新型的空調(diào)智能遙控器,其特征在于,所述的空調(diào)遙控
3器還包括與微處理器相連的報警裝置,用于由微處理器在檢測到人體周圍溫度變化超出 設(shè)定閾值時,觸發(fā)報警。
本實用新型同時提供采用此種遙控器的空調(diào)智能遙控系統(tǒng),包括至少一個紅外無線 傳感器和包含空調(diào)遙控電路的空氣智能遙控器,所述的紅外無線傳感器用于采集人體周 圍環(huán)境溫度、人體個數(shù)、人體位置和空間大小相關(guān)信息,并向外發(fā)送包含上述信息的紅 外信號,所述的空氣智能遙控器還包括依次相連的紅外信號接收裝置、信號調(diào)理電路和 微處理器及其外圍電路,所述的紅外信號接收裝置用于接收由所述的紅外無線傳感器發(fā) 送的所述紅外信號,紅外信號接收裝置接收到的信號經(jīng)過信號調(diào)理電路處理后被送入微 處理器,所述的微處理器用于根據(jù)采集到的信號修正參考設(shè)定溫度,并根據(jù)參考設(shè)定溫 度和空間內(nèi)是否有人存在產(chǎn)生空調(diào)遙控電路的控制信號。
作為優(yōu)選實施方式,本實用新型的空調(diào)遙控器還包括與微處理器相連的報警裝置, 用于由微處理器在檢測到人體周圍溫度變化超出設(shè)定閾值時,觸發(fā)報警。
本裝置可直接嵌入到空調(diào)遙控裝置中,應(yīng)用方便,無需修改原有空調(diào)本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型所產(chǎn)生的技術(shù)效果在于
1. 每臺帶有紅外智能調(diào)節(jié)溫度控制器的空調(diào)一年可節(jié)電200-300千瓦時。(根據(jù)空
調(diào)本身輸出功率而有所不同)
2. 該智能遙控器可估算空調(diào)最佳設(shè)定溫度,以減少由于人為設(shè)定過低或過高溫度所
造成過度能源損耗。
3. 該智能遙控器可判斷室內(nèi)是否有人存在,在無人情況下可自動切斷輸出信號以減 少不必要的能源消耗。
4. 根據(jù)人體周圍環(huán)境的溫度變化信號,該控制器可觸發(fā)報警信號,減少空調(diào)病的發(fā) 生幾率和危險事故的發(fā)生概率。
5. 該智能遙控器所提供的接口模塊所需成本低,節(jié)能效果好,可廣泛應(yīng)用于小型辦 公場所和家庭中。
6. 通過對輸出接口的重配置,可直接應(yīng)用在汽車,火車,飛機等公共交通運輸工具 等的空調(diào)系統(tǒng),以改善乘客的舒適度,節(jié)省能源。推廣空間很大。
圖l:本實用新型的遙控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本本實用新型做進一步說明。
本實用新型的一個實施例采用紅外測溫方式,參見圖l:紅外無線傳感器提供人體周 圍環(huán)境溫度、人體個數(shù)、人體位置和空間大小等相關(guān)數(shù)據(jù)信號,這些信號通過智能遙控
4器中的接收裝置接收,并經(jīng)過信號調(diào)理后傳入到由DSP或單片機等微處理器及其外圍設(shè)備 構(gòu)成的數(shù)據(jù)分析和處理電路進行處理。從而可得到空調(diào)參考輸入控制溫度,該參考溫度 將被顯示在遙控器面板上。同時,數(shù)據(jù)分析和處理電路通過接口電路與原有空調(diào)遙控電 路相連接。接口電路主要由一個開關(guān)電路組成,用戶可以通過遙控器面板鍵盤選擇自動 或手動設(shè)定溫度。電路中的報警裝置由一個蜂鳴器電路組成。
本實用新型是帶有紅外人體自動實時調(diào)整溫度的空調(diào)控制器,在原有固定輸出溫度 的基礎(chǔ)上增加輸入外界溫度采集信號,增加所在空間體積測量數(shù)據(jù)信號,增加用戶個數(shù) 測量信號,增加人體周圍溫度變化采集信號,并提供相應(yīng)的智能調(diào)控信號以達到最優(yōu)控 制室內(nèi)溫度,滿足人體舒適度和節(jié)能的目的。
數(shù)據(jù)采集器由室內(nèi)的W個紅外無線傳感器組成(一般為4個)。紅外傳感器可考慮安
裝在屋頂?shù)捻斀翘帯_@些傳感器可以釆集室內(nèi)空氣溫度r。,,使用空間的有效面積和高度
r(^&,&)以及用戶個數(shù)7V和位置坐標戶(x,,乂.,2,)。該遙控裝置可根據(jù)這些輸入數(shù)據(jù) 給出空調(diào)的初始參考設(shè)定溫度r^,如
乙《=y; (r。,., r(一),仏a w,A), 0 (i)
其中,y;(Q)是非線性函數(shù)代表輸入變量和輸出變量之間的關(guān)系,f是時間參考變量,
(A,&,&)代表空間的長,寬,高,z'二l,…,iV。
因此根據(jù)控制器提供的參考設(shè)定溫度,空調(diào)可自動進入工作狀態(tài)。在給出空調(diào)參考 設(shè)定溫度r。(w的同時,考慮到空調(diào)啟動所需的能量和變頻空調(diào)的特性,實際輸出給空調(diào)設(shè)
定溫度r。"是
C/2(UO (2)
其中,/2([])是非線性函數(shù)代表輸入變量和輸出變量之間的關(guān)系;A〉0是校正參數(shù), 和空調(diào)壓縮機的性能參數(shù)有關(guān);^是時間變量。這樣空調(diào)可在高頻運行下快速達到冷卻 室溫的目的。
在高頻運行一段時間后,室內(nèi)的空氣溫度很快冷卻下來,空調(diào)可以自動轉(zhuǎn)到低頻運
行,并給出實際設(shè)定的輸出溫度r^。這樣可節(jié)省能源,避免①由于手動設(shè)定過低輸出溫
度且長時間運行,②空調(diào)啟動,所導致的能量過度損耗。
在空調(diào)運行過程中,紅外無線傳感器可以實時提供人體在有效空間的個數(shù)和位置坐 標,以及個體的周圍溫度變化情況Ar,該遙控器可做出相應(yīng)的參考設(shè)定信號7;。^:
乙虹=/3 (AT, ^,鬚3), iV, P(x J, ,) (3)
其中,《(q)是非線性函數(shù)代表輸入變量和輸出變量之間的關(guān)系,^是時間參考變量。 如果人體周圍的變化溫度長時間過低或過高,即Ar超過設(shè)定閾值,可以觸發(fā)報警
5裝置。該功能尤其適用于有體弱或幼兒以及夜間的情況。
當傳感器長時間沒有檢測到室內(nèi)有用戶存在的情況下(W = 0),該遙控裝置可以做出
切斷電源的反饋處理信號。
本實用新型的遙控器,可以采用下列的兩種遙控模式
自動遙控模式用戶只需按下設(shè)置溫度鍵,遙控器可自動根據(jù)數(shù)據(jù)處理電路得出空 調(diào)控制輸入溫度。
手動遙控模式即為普通空調(diào)遙控器模式,但數(shù)據(jù)處理電路可提供相應(yīng)的參考溫度 輸出值。
本實用新型的實質(zhì)特點如下1,該紅外智能遙控器可最優(yōu)調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)定溫度,使得 空調(diào)在啟動時快速達到所需的制冷/制熱溫度。2,紅外無線位置傳感器可檢測到人體在 室內(nèi)的精確位置,空調(diào)可提供滿足客戶最佳舒適度的溫度。3,客戶周圍溫度變化可作為 報警信號,尤其是老幼或病人等體弱人群對自身溫度變化不敏感所引起的健康危害???之,該紅外智能調(diào)溫遙控器可有效的節(jié)省能源并最大限度的保護人體健康狀況。 除了上述基于紅外測溫方式的遙控器之外,本實用新型還可以采用其他種類的無線傳感
器和無線通信方式,如采用ZigBee的無線通信方式等。
權(quán)利要求1.一種基于紅外測溫的空調(diào)智能遙控器,包括空調(diào)遙控電路,其特征在于,還包括依次相連的紅外信號接收裝置、信號調(diào)理電路和微處理器及其外圍電路,所述的紅外信號接收裝置用于接收外部紅外無線傳感器發(fā)射的與人體周圍環(huán)境溫度、人體個數(shù)、人體位置和空間大小相關(guān)的紅外信號,并將采集到的信號經(jīng)過信號調(diào)理電空調(diào)遙控電路的參考設(shè)定溫度,并根據(jù)參考設(shè)定溫度和空間內(nèi)是否有人存在產(chǎn)生空調(diào)遙控電路的控制信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)智能遙控器,其特征在于,所述的空調(diào)遙控器還包括與微 處理器相連的報警裝置,用于由微處理器在檢測到人體周圍溫度變化超出設(shè)定閾值 時,觸發(fā)報警。
3. —種基于紅外測溫的空調(diào)智能遙控系統(tǒng),包括至少一個紅外無線傳感器和包含空調(diào)遙控電路的空氣智能遙控器,所述的紅外無線傳感器用于采集人體周圍環(huán)境溫度、人體個數(shù)、人體位置和空間大小相關(guān)信息,并向外發(fā)送包含上述信息的紅外信號,所述的空氣智能遙控器還包括依次相連的紅外信號接收裝置、信號調(diào)理電路和微處理器及其外圍電路,所述的紅外信號接收裝置用于接收由所述的紅外無線傳感器發(fā)送的所述紅外信號,紅外信號接收裝置接收到的信號經(jīng)過信號調(diào)理電路處理后被送入微處理器,所述的微處理器用于根據(jù)采集到的信號修正參考設(shè)定溫度,并根據(jù)參考設(shè)定溫度和空間內(nèi)是否有人存在產(chǎn)生空調(diào)遙控電路的控制信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)智能遙控系統(tǒng),其特征在于,所述的空調(diào)遙控器還包括與 微處理器相連的報警裝置,用于由微處理器在檢測到人體周圍溫度變化超出設(shè)定閾值 時,觸發(fā)報警。
專利摘要本實用新型屬于空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域,提供一種基于紅外測溫的空調(diào)智能遙控器,包括依次相連的紅外信號接收裝置、信號調(diào)理電路和微處理器及其外圍電路,所述的紅外信號接收裝置用于接收外部紅外無線傳感器發(fā)射的與人體周圍環(huán)境溫度、人體個數(shù)、人體位置和空間大小相關(guān)的紅外信號,并將采集到的信號經(jīng)過信號調(diào)理電空調(diào)遙控電路的參考設(shè)定溫度,并根據(jù)參考設(shè)定溫度和空間內(nèi)是否有人存在產(chǎn)生空調(diào)遙控電路的控制信號。本實用新型同時提供一種采用上述遙控器的遙控系統(tǒng)。本實用新型能夠節(jié)省能源和保護人體健康,可直接嵌入到空調(diào)遙控裝置中,應(yīng)用方便,無需修改原有空調(diào)本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
文檔編號G05B15/02GK201363850SQ20092009577
公開日2009年12月16日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者震 于, 周翊民, 周榮暉 申請人:周翊民