专利名称：基于人体活动量检测的温度调节方法及其装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空调温度调节方法，更具体地说是一种基于人体活动量检测的温
度调节方法，本发明还公开了采用该方法的温度调节装置和系统。
背景技术：
现有技术中，绝大多数空调都标榜有睡眠模式，能够根据人体不同的睡眠深度，对 室内温度进行自动控制。制冷时，室温会自动上升(上升到用户设定的睡眠温度)，以免消 费者睡眠中受凉；制热时，室温自动均匀降低(降低到用户设定的睡眠温度)，起床前再让 室温上升。睡眠医学专家认为，前面所提到的睡眠模式是以时间为基准的机械化程式调节， 是极不科学的(人性化不够)。人体在睡眠时，生理体温会下降，相应的对于温度的感知也 会有所改变，但这种变化不是能以时间衡量的。 例如当某人设定为晚上开机1小时后转入睡眠模式，如果他1小时后没睡觉或睡 不着，则此模式并没有符合消费者的实际需求。又如当某人设定为晚上11时(固定一个时 间点)后转入睡眠模式，如果这时他还没睡觉或睡不着，则此模式也未能符合消费者的实 际需求。 基于上述现有技术的缺陷，本发明人设计出一种新的空调温度调节方法，该方法 利用红外探测设备检测到人体的活动量，由此来判断人体的活动量，从而改变空调的设定 温度，达到营造舒适睡眠环境的效果。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种人性化的空调睡眠温度调 节方法及其装置和系统，本发明的重点在于对人体的红外信号进行探测，从而检测出人体 活动量的多少，以此来判断空调使用者是否进入睡眠状态，以便对空调的设定温度进行相 应的调整。 本发明一种基于人体活动量检测的温度调节方法的技术内容为一种基于人体活 动量检测的温度调节方法，该方法是采用红外探测元件对室内物体和人体发出的红外信号 进行检测，将检测到的红外信号送至数据处理模块进行处理及与参考标准值对比，当红外 信号的对比结果为人体活动量大时，发送温度调节指令至空调控制器，将设定温度降低，风 速加强；当红外信号的对比结果为人体活动量小时，发送温度调节指令至空调控制器，将设 定温度提高，风速减弱。 其进一步技术内容为所述的参考标准值可以由红外探测元件采集到的标准人体 活动量之红外信号来设定并进行存储；不同的用户可针对不同的人体数量自行设定不同的 参考标准值。 本发明一种基于人体活动量检测的温度调节装置的技术内容为一种基于人体活 动量检测的温度调节装置，其特征包括用于检测室内人体活动量的红外探测元件、与红外 探测元件联接的数据处理模块和与数据处理模块联接的无线发射模块；所述的无线发射模
3块与空调控制器无线联接。 其进一步技术内容为所述的数据处理模块包括数据处理器和与数据处理器联接 的存储器，还包括与数据处理模块无线联接的遥控模块，所述的数据处理模块设有与遥控 模块无线联接的无线接收模块。 其进一步技术内容为所述的遥控模块包括微控制器和与微控制器联接的控制按 钮和显示屏。 其进一步技术内容为所述的控制按钮包括用于调整温差的设定键、用于对人体 活动量的参考标准值进行自适应检测的学习键和对检测周期的温度控制进行修正的反馈 键。 其进一步技术内容为所述的遥控模块与空调控制器无线联接；所述的遥控模块 包括空调控制器之遥控所需设定的控制按钮。 本发明一种基于人体活动量检测的温度调节系统的技术内容为一种基于人体活 动量检测的温度调节系统，其特征包括用于检测室内人体活动量的红外探测元件、与红外 探测元件联接的数据处理模块、与数据处理模块联接的空调控制模块和与数据处理模块无 线联接的遥控模块。 其进一步技术内容为所述的遥控模块包括用于调整温差的设定键、用于对人体 活动量的参考标准值进行自适应检测的学习键和对检测周期的温度控制进行修正的反馈 键。 本发明一种基于人体活动量检测的温度调节系统又一技术内容为一种基于人体 活动量检测的温度调节系统，其特征包括用于检测室内人体活动量的红外探测元件、与红 外探测元件联接的数据处理模块和与数据处理模块联接的风机盘管控制器；所述的数据处 理模块还无线联接有遥控模块；所述的遥控模块包括用于调整温差的设定键、用于对人体 活动量的参考标准值进行自适应检测的学习键和对检测周期的温度控制进行修正的反馈 键，以及风机盘管控制器控制按钮。 本发明与现有技术相比的有益效果是本发明采用人体红外信号作为检测方式， 能根据人体的活动量判断用户是否进入睡眠状态，当用户进入睡眠后，人体活动量减少，接 收到的红外信号也减少，从而可以判断用户已进入睡眠状态(而不是以时间为判断标准)， 从而能自动调节压縮机的设定温度(改变家用空调控制器或中央空调的风机盘管控制器 的设定温度)，实现人性化自动控制睡眠时的温度，避免空调的不当温控对用户身心健康的 影响，真正实现了人性化的健康的空调睡眠温控方式。本发明的推广应用有利于空调用户 的身心健康，具有极大的经济价值和社会价值。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明基于人体活动』
图2为本发明基于人体活动』
图3为本发明基于人体活动: 电路方框图；图4为本发明基于人体活动:
t检测的温度调节方法具体实施例的流程示意图； t检测的温度调节装置的具体实施例电路方框i:检测的温度调节系统用于家用空调的具体实施例 i:检测的温度调节系统用于中央空调的具体实施例电路方框图。附图标记说明1温度调节装置11红外探测元件12数据处理模块13无线发射模块14遥控模块140显示屏141设定键142学习键143反馈键144遥控按钮2空调控制器3制冷元件4家用空调温度调节系统3A空调压縮机41红外探测元件42数据处理模块43空调控制模块44遥控模块440显示屏441设定键442学习键443反馈键444空调遥控按钮5中央空调温度调节系统51红外探测元件52数据处理模块53风机盘管控制器3B风机盘管54遥控模块540显示屏541设定键 542 学习键543反馈键 544 风机盘管控制器控制按钮
具体实施例方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进 一步介绍和说明，但不局限于此。 如图1所示，为本发明基于人体活动量检测的温度调节方法具体实施例的流程 示意图；本发明之一种基于人体活动量检测的温度调节方法，该方法是采用红外探测元件 (一般采用市面上常用的红外探测器)对室内物体和人体发出的红外信号进行检测，当人 体处于行走或移动等状态下，红外探测器采集到人体表面所辐射出来的红外信号也在不停 地移动，以此来判断人体是否处于活动状态以及人体的活动量有多大，红外探测器将检测 到的红外信号送至数据处理模块进行处理及与参考标准值对比，当红外信号的对比结果为 人体活动量大时，发送温度调节指令至空调控制器，将设定温度降低，风速加强；当红外信 号的对比结果为人体活动量小时，发送温度调节指令至空调控制器，将设定温度提高，风速 减弱。参考标准值存储于数据处理模块中设有的存储器中，可以出厂前设定，也可以由使用 过程中对人体活动量进行现场采集，以某一活动量状态下的采集到的红外信号为参考标准 值，当低于或高于该参考标准值一定程度(可以设定为一个比例，如20%或50%等)时判 断为活动量小或活动量大。现场采集到的红外信号作为参考标准值的好处是针对不同场 合，设定相应的红外信号之参考标准值。如此当多人共处一人房间内时，只有一人处于睡眠 状态，也可以对空调设定温度进行相应的调整。
参考标准值可以由红外探测元件采集到的标准人体活动量(即用户所认定的标 准活动量)之红外信号来设定并进行存储；不同的用户可针对不同的人体数量自行设定不 同的参考标准值。自行设定参考标准值的方式主要是采用现场采集人体活动量的方式，具 体技术方案见后面的结构说明。 如图2所示，为本发明基于人体活动量检测的温度调节装置的具体实施例电路方 框图；温度调节装置1包括用于检测室内人体活动量的红外探测元件11、与红外探测元件 11联接的数据处理模块12和与数据处理模块12联接的无线发射模块13 ;无线发射模块13 与空调控制器13(家用空调控制器或风机盘管控制器)无线联接。 数据处理模块12包括数据处理器(采用常用的微控制器MCU，如常用的8位单片 机)和与数据处理器联接的存储器(也可能是单片机本身携带的存储器，也可以外接存储 器)，还包括与数据处理模块12无线联接的遥控模块14，数据处理模块12设有与遥控模块 14无线联接的无线接收模块(图中未示出，一般采用红外接收头)。 遥控模块14包括微控制器(附图中未示出，微控制器还联接有红外发射头)和与 微控制器联接的控制按钮和显示屏140。控制按钮包括用于调整温差的设定键141、用于对 人体活动量的参考标准值进行自适应检测的学习键142和对检测周期的温度控制进行修 正的反馈键。遥控模块14与空调控制器2无线联接；遥控模块14包括空调控制器2之遥控 所需设定的控制按钮144，主要包括空调遥控器的主要按钮，比如设定温度上下键、模式键、 风速键和定时键等等。其中设定键141调整的温差是指红外信号的对比结果为人体活动量 大或人体活动量小时，发送温度调节指令至空调控制器，将设定温度降低或提高的辐度，一 般为rc或2°C，也可以为0. 5t:或1. 5°C，当为零时，表示基于人体活动量检测的温度补偿 方式不起作用。该设定键可以采用连续按压来调整温差，当第一次按下时，在显示屏上显示 当前的温差设定值，当再次按下时，温差的设定值会逐个增加，如0°C、0. 5°C、1°C、1. 5t:和 2t:，最后显示的数值为实际采用的温差设定值。按下学习键142时，可以即时地对现场的 人体红外信号进行检测并存储于存储器中作为参考标准值，检测时间在数秒至数分钟之间 不等。反馈键143的作用在于用户可以根据前一个夜晚(检测周期)的睡眠温度控制结果 进行评价，如果温度适合则不需要操作，如"感觉较热"或"感觉较凉"，均可以连续按压反馈 键143，显示屏140上会不断出现各种反馈信号，当停止按压时，则代表用户选择了该反馈 信号，此时遥控模块的微控制器会对设定键141所设定的温差进行相应调整，比如反馈信 号为"感觉较热"时，将温差由1. 5tH周整为0. 5°C，比如反馈信号为"感觉较凉"时，将温差 由0. 5tH周整为1. 5°C。该反馈键的温差反馈功能也可以直接通过按压设定键来设定，而将 该反馈键用于人体活动量参考标准值的修正，比如个人用户夜间睡眠时习惯翻身等动作所 产生的红外信号，导致数据处理模块判断为人体活动量正常，而误将空调的设定温度降低。 用户的室内也可能存在其它的红外信号源，该反馈键的作用也即对红外信号的参考标准值 进行调整，结合学习键的使用，以适应不同用户的要求。本发明之温度调节装置为本发明的 单机实施方式，即将包括红外探测元件、数处据模块和无线发射模块的温控装置作为一个 单独的产品设于室内的某一高处，该温控装置采用空调遥控器相同的无线联接方式，对空 调控制器的设定温度值进行相应调整。为了操作上的方便，可以在本发明装置的遥控模块 (具体表现为一种遥控器)中增加常用的遥控按钮144(如空调遥控器按钮或风机盘管控 制按钮)。本发明之温度调节装置可以用于家用空调，也可以用于采用中央空调方式的风机盘管控制，由于风机盘管的控制器多般不带有遥控功能(没有红外接收功能)，需要另外增 设红外接收模块；故本发明之温度调节装置主要用于家用空调。该技术方案因为采用了与 空调控制器无线联接的方式，适合于已经购买安装了空调的用户采购。 如图3所示，为本发明基于人体活动量检测的温度调节系统用于家用空调的具体 实施例电路方框图，其与图2所示的温度调节装置不同之处在于该技术实施方案中，将空 调控制器与红外探测元件和数据处理模块结合在一起，设于空调的室内机的机壳内，由于 空调的室内机通常也是安装于高处，符合红外探测元件的安装要求。用于家用空调的温度 调节系统4包括用于检测室内人体活动量的红外探测元件41、与红外探测元件41联接的数 据处理模块42、与数据处理模块42联接的空调控制模块43 (采用现有技术中常用的空调控 制器的结构)和与数据处理模块42无线联接的遥控模块44。遥控模块44包括用于调整温 差的设定键441、用于对人体活动量的参考标准值进行自适应检测的学习键442和对检测 周期的温度控制进行修正的反馈键443，还应当包括常用的一些空调遥控按钮444，其它说 明可以参考图2所示的技术方案。本实施例是将红外探测元件及数据处理模块与家用空调 的空调控制器结合为一个整体；适合于与家用空调的其它部件为作一个整体空调产品供应 市场，以满足人们对空调睡眠方式的人性化要求。 图4为本发明基于人体活动量检测的温度调节系统用于中央空调的具体实施例 电路方框图，使用中央空调的用户终端多般采用的是风机盘管，通过风机对与中央空调制 热/制冷管道联接的盘管进行热交换，室内的温度控制是通过对风机盘管的控制来实现 的。温度调节系统5包括用于检测室内人体活动量的红外探测元件51、与红外探测元件51 联接的数据处理模块52和与数据处理模块52联接的风机盘管控制器53 ;数据处理模块52 还无线联接有遥控模块54 ;遥控模块54包括用于调整温差的设定键区541、用于对人体活 动量的参考标准值进行自适应检测的学习键542和对检测周期的温度控制进行修正的反 馈键543，以及风机盘管控制器控制按钮544。由于设有遥控模块，故风机盘管控制器可以 安装于中央空调管道的附近(即室内的高处)，同时可以满足红外探测元件的安装要求。其 它结构说明可以参考图2所示的技术方案。 以上各技术方案均可以适应于制冷和制热的空调温度控制，主要应用于制冷。图 2的技术方案主要用于已购机的用户使用，图3的技术方案应用于家用空调的新产品设计 中，图4的技术方案应用于中央空调之风机盘管控制器的新产品设计中，以实现从不同的 市场满足广大用户的使用需求。 综上所述，本发明采用人体红外信号作为检测方式，能根据人体的活动量判断用 户是否进入睡眠状态，当用户进入睡眠后，人体活动量减少，接收到的红外信号也减少，从 而可以判断用户已进入睡眠状态(而不是以时间为判断标准)，从而能自动调节压縮机的 设定温度(改变家用空调控制器或中央空调的风机盘管控制器的设定温度)，实现人性化 自动控制睡眠时的温度，避免空调的不当温控对用户健康的影响，真正实现了人性化的健 康的空调睡眠温控方式。本发明的推广应用有利于空调用户的身心健康，具有极大的经济 价值和社会价值。 以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解， 但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发 明的保护。
权利要求
一种基于人体活动量检测的温度调节方法，该方法是采用红外探测元件对室内物体和人体发出的红外信号进行检测，将检测到的红外信号送至数据处理模块进行处理及与参考标准值对比，当红外信号的对比结果为人体活动量大时，发送温度调节指令至空调控制器，将设定温度降低，风速加强；当红外信号的对比结果为人体活动量小时，发送温度调节指令至空调控制器，将设定温度提高，风速减弱。
2. 根据权利要求1所述的一种基于人体活动量检测的温度调节方法，其特征在于所述 的参考标准值可以由红外探测元件采集到的标准人体活动量之红外信号来设定并进行存 储；不同的用户可针对不同的人体数量自行设定不同的参考标准值。
3. —种基于人体活动量检测的温度调节装置，其特征包括用于检测室内人体活动量的 红外探测元件、与红外探测元件联接的数据处理模块和与数据处理模块联接的无线发射模 块；所述的无线发射模块与空调控制器无线联接。
4. 根据权利要求3所述的基于人体活动量检测的温度调节装置，其特征在于所述的数 据处理模块包括数据处理器和与数据处理器联接的存储器，还包括与数据处理模块无线联 接的遥控模块，所述的数据处理模块设有与遥控模块无线联接的无线接收模块。
5. 根据权利要求4所述的基于人体活动量检测的温度调节装置，其特征在于所述的遥 控模块包括微控制器和与微控制器联接的控制按钮和显示屏。
6. 根据权利要求5所述的基于人体活动量检测的温度调节装置，其特征在于所述的控 制按钮包括用于调整温差的设定键、用于对人体活动量的参考标准值进行自适应检测的学 习键和对检测周期的温度控制进行修正的反馈键。
7. 根据权利要求6所述的基于人体活动量检测的温度调节装置，其特征在于所述的遥 控模块与空调控制器无线联接；所述的遥控模块包括空调控制器之遥控所需设定的控制按钮。
8. —种基于人体活动量检测的温度调节系统，其特征包括用于检测室内人体活动量的 红外探测元件、与红外探测元件联接的数据处理模块、与数据处理模块联接的空调控制模 块和与数据处理模块无线联接的遥控模块。
9. 根据权利要求8所述的基于人体活动量检测的温度调节系统，其特征在于所述的遥 控模块包括用于调整温差的设定键、用于对人体活动量的参考标准值进行自适应检测的学 习键和对检测周期的温度控制进行修正的反馈键。
10. —种基于人体活动量检测的温度调节系统，其特征包括用于检测室内人体活动量 的红外探测元件、与红外探测元件联接的数据处理模块和与数据处理模块联接的风机盘管 控制器；所述的数据处理模块还无线联接有遥控模块；所述的遥控模块包括用于调整温差 的设定键、用于对人体活动量的参考标准值进行自适应检测的学习键和对检测周期的温度 控制进行修正的反馈键，以及风机盘管控制器控制按钮。
全文摘要
本发明公开了一种基于人体活动量检测的温度调节方法，其采用红外探测元件对室内物体和人体发出的红外信号进行检测，将检测到的红外信号送至数据处理模块进行处理及与参考标准值对比，当红外信号的对比结果为人体活动量大时，发送温度调节指令至空调控制器，将设定温度降低，风速加强；当红外信号的对比结果为人体活动量小时，发送温度调节指令至空调控制器，将设定温度提高，风速减弱。本发明还公开了其温度调节装置和温度调节系统。本发明以科学的检测方式来判断用户已进入睡眠状态，而不是以时间为判断标准，实现了人性化的健康的空调睡眠温控方式。本发明的推广应用有利于空调用户的身心健康，具有极大的经济价值和社会价值。
文档编号F24F11/00GK101706142SQ20091011036
公开日2010年5月12日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者丁建秋, 刘永, 刘雄, 叶恽椿, 徐银荷, 曾文德, 李晓燕, 石成海, 胡晓霞 申请人:卓灵智能(深圳)有限公司