CN105066350B - 温度控制装置、温度调节***和温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种温度控制装置、温度调节***和温度控制方法。其中，温度控制装置包括无线信号收发器和控制器；无线信号收发器向无源温度传感器发送激活信号，接收被激活的无源温度传感器发送的返回信号，并将返回信号发送至控制器；控制器基于返回信号生成温度控制信号。按照本申请的方案，能够使得预定空间范围内的温度控制粒度更加精确。

Description

温度控制装置、温度调节***和温度控制方法

技术领域

本公开一般涉及智能家居领域，具体涉及温度的智能控制，尤其涉及温度控制装置、温度调节***和温度控制方法。

背景技术

在家用设备中，空调是最频繁使用的电器之一，无论是炎热的环境还是寒冷的区域，空调对于提供一个舒适的生活环境有重要的作用。

由于日常安装的空调位置是相对固定的，当在一个较大的房间使用空调时，不同位置处的温度会不均匀。举例来说，在一些场景中，假设设置空调为恒定温度、均匀扫风的模式，则距离空调近处的温度比远处更接近设定值。在另一些场景中，如果房间中某一处位置人员聚集较多，可能温度会相对较高，某一处位置人员聚集较少可能温度会相对较低。

空调无法获知房间各个位置的实际温度值，并根据实际温度值进行调整。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种温度控制装置、温度调节***和温度控制方法，可以基于传感器的返回的温度信息来生成与传感器的位置相应的温度控制信号。

第一方面，本申请实施例提供了一种温度控制装置，包括无线信号收发器和控制器；其中：无线信号收发器向无源温度传感器发送激活信号，接收被激活的无源温度传感器发送的返回信号，并将返回信号发送至控制器；控制器基于返回信号生成温度控制信号。

第二方面，本申请实施例还提供了一种温度调节***，包括至少一个无源温度传感器、温度控制装置和温度调节装置；其中：无源温度传感器采集当前温度信息并发送至温度控制装置；温度控制装置基于当前温度信息生成温度控制信号并将温度控制信号发送至温度调节装置；温度调节装置基于温度控制信号进行温度调节。

第三方面，本申请实施例还提供了一种温度控制方法，包括：向无源温度传感器发送激活信号；接收被激活的无源温度传感器发送的返回信号；以及基于返回信号中的温度信息和传感器方位信息生成温度控制信号。

本申请实施例提供的的方案，根据无源温度传感器的位置及其感测的当前温度信息，生成温度信号，使得预定空间范围内的温度控制粒度更加精确。

在本申请的一些实现方式中，采用声表面波传感器来作为无源温度传感器，并通过反射栅的不同排列方式来确定声表面波传感器的标识，结合声表面波传感器的返回信号中包含的温度信息，可确定声表面波传感器在预定空间中的位置，从而为温度的细粒度控制提供参考。

在本申请的一些实现方式中，还可以通过将声表面波传感器设置在人体和/或便携式电子设备上，来对应采集用户附近环境的当前温度信息，从而可使温度控制装置基于这些声表面波传感器采集的当前温度信息调节温度调节装置的输出，使得用户周围的环境温度与其设定的目标温度相匹配。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本申请一个实施例的温度控制装置的示意性结构图；

图2示出了根据本申请一个实施例的温度调节***的示意性结构图；

图3示出了根据本申请一个实施例的声表面波传感器的示意性结构图；

图4示出了根据本申请一个实施例的温度调节***的一种应用场景的示意图；

图5示出了图4的应用场景中，温度调节***进行温度调节的示意性流程图；

图6示出了根据本申请一个实施例的温度控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了解决对预定空间的不同方位实现细粒度的温度控制，目前已有解决方案是在房间设置温度传感器，再将温度值传输回温度调节装置。然而该解决方案中传感器需要供电线路或者额外的电池。

此外，还有一些解决方案中，通过在温度调节装置中安装红外扫描装置，并利用红外线扫描来进行温度检测。但该解决方案由于红外线扫描的扫描范围有限，有一定的局限性。

本申请的温度控制装置、温度调节***和温度控制方法旨在解决如上所述的至少一个技术问题。

如图1所示，为本申请实施例的温度控制装置的示意性结构图100。

温度控制装置包括无线信号收发器110和控制器120。

无线信号收发器110向无源温度传感器发送激活信号，接收被激活的无源温度传感器发送的返回信号，并将返回信号发送至控制器120。

控制器120基于无线信号收发器110接收到的返回信号生成温度控制信号。

如本领域技术人员所知，无源器件无需加电源即可在有信号时工作。因此，为了使无源温度传感器能够采集温度信息，可向其发送激活信号，使无源温度传感器进入工作状态。

在一些实现方式中，激活信号例如可以是射频信号。

无源温度传感器在接收到激活信号后，可生成与环境温度相关的返回信号，控制器120可基于该返回信号获得无源温度传感器所在环境的温度生成温度控制信号。

在一些实现方式中，控制器120中可以预先存储有目标温度信息，并根据无源温度传感器采集到的温度信息和目标温度信息之间的偏差来生成温度控制信号。

在另一些实现方式中，控制器120中还可以预先存储有温度差信息，控制器120根据无源温度传感器采集到的温度信息和温度差信息，来生成温度控制信号。

在这些实现方式的一些应用场景中，例如，基于对健康的考虑，进行温度调节前、后的温度差可以控制在某一温度值或温度范围之内(例如，温度差不超过6摄氏度)。在这些应用场景中，可以通过无源温度传感器采集外界环境温度，在控制器120中预先存储温度差信息，并基于无源温度传感器采集到的温度信息来对应输出温度控制信号，从而控制当前温度与外界环境温度之差不超过预设的温度差。

在一些实现方式中，温度控制装置可以向超过一个无源温度传感器发送激活信号，并接收它们的返回信号。

在这些实现方式中，无源温度传感器的返回信号中除了可以包含其感测的温度信息之外，还可以包含其标识信息。控制器120可以通过解析返回信号来获得无源温度传感器的标识信息和感测的温度信息，并基于感测的温度信息和目标温度信息生成温度控制信号。

例如，控制器120通过解析出的无源温度传感器的标识信息，可以形成无源温度传感器的标识和其采集到的温度的对应关系，也即是，控制器120可以得知其接收到温度信息来源于哪个无源温度传感器。

控制器120还可以基于感测的温度信息和目标信息之差生成温度控制信号。控制器120例如可以采用比例-积分-微分(Proportional Integral Differential，PID)的控制方式，或者，还可以采用PID中的PD、PI等控制方式来生成控制信号。

在一些实现方式中，控制器120还可以获取温度调节装置的风向信息。基于风向与感测的温度信息的对应关系判断无源温度传感器的方位。

通常情况下，温度调节装置工作时，可以以固定风向进行温度调节，也可以在工作中使风向动态变化，来进行温度调节。例如，可以以步进的方式来在一定角度范围(例如0°～180°范围)内进行“扫风”。

可以预见，当无源温度传感器处于与当前风向对应的方位时，与其他无源温度传感器相比，该与当前风向对应的无源温度传感器所采集到的温度更接近目标温度。因此，基于该风向与无源温度传感器感测到的温度信息的对应关系，可以获知无源温度传感器的方位。

在这些实现方式中，由于获得了无源温度传感器的方位信息，控制器可进行温度的细粒度控制。例如，当某一无源温度传感器的返回信号提示其所在区域与目标温度差值较大时，可以通过温度控制信号增加与该无源温度传感器的方位对应的风向的保持时间，使得该无源温度传感器的返回信号提示其所在区域达到了目标温度，再改变温度调节装置的风向；或者，还可以在风向对应该无源温度传感器的方位时，增加温度调节装置的风量；或者，还可以在风向对应该无源温度传感器的方位时，通过降低/升高目标温度来实现当前区域的实际温度快速跟踪目标温度。

在一些实现方式中，多个无源温度传感器的位置可以是已知的，例如，在温度控制装置开始输出温度控制信号之前，已经获得了各无源温度传感器的位置信息。

在这些实现方式的一些应用场景中，各无源温度传感器之间的距离可能大于预定的阈值。在这些应用场景中，控制器120可以基于其解析的每个无源温度传感器的感测的温度信息生成与该无源温度传感器位置相应的温度控制信号，从而可以对每个无源温度传感器相应的区域进行细粒度的温度控制。

在这些实现方式的另一些应用场景中，部分无源温度传感器之间的距离可能小于预定的阈值。在这些应用场景中，控制器120可以基于其解析的该预定阈值范围内的每个无源温度传感器的感测的温度信息确定与该预定阈值范围对应的区域内温度平均值，并基于该温度平均值确定预定阈值范围内的温度控制信号。

在一些实现方式中，目标温度信息例如可以基于用户健康状况、历史目标温度数据以及室内外温度差中的至少一项确定。

在这些实现方式的一些应用场景中，例如，基于用户健康状况来确定目标温度。在这些应用场景中，控制器120可以接受用户的可穿戴设备采集的用户健康数据，例如心率、汗液量等，并根据用户健康数据来计算适宜于该用户的目标温度。

在这些实现方式的另一些应用场景中，例如，还可以基于历史目标温度数据来确定目标温度。在这些应用场景中，控制器120中可存储有某用户在某一日期和/或时间段设置的目标温度，控制120可以基于这些历史目标温度数据中与当前日期和/或时间段相匹配的历史目标温度数据，并设定当前的目标温度信息。

在这些实现方式的另一些应用场景中，例如，还可以基于室内外温度差来确定目标温度。在这些应用场景中，如果室内外温度差超过预定阈值时，可调整控制器120输出的温度控制信号，从而减小室内外的温度差使之接近预定阈值。另一方面，如果室内外温度差远小于预定阈值时，也可以调整控制器120输出的温度控制信号，从而增大室内外温度差使之接近预定阈值。

如图2所示，为本申请实施例的温度调节***的示意性结构图200。

一种温度调节***包括至少一个无源温度传感器220、温度控制装置210和温度调节装置230。

无源温度传感器220采集当前温度信息并发送至温度控制装置210。

温度控制装置210基于当前温度信息生成温度控制信号并将温度控制信号发送至温度调节装置230。在这里，温度控制装置210的具体结构可以参考图1中描述的温度控制装置100。

温度调节装置230基于温度控制信号进行温度调节。

无源温度传感器220接收温度控制装置210发送的激活信号，并生成相应的返回信号发送给温度控制装置210。返回信号中包含了该无源温度传感器220所处位置的当前温度信息。

在一些实现方式中，无源温度传感器220例如可以包括声表面波传感器。

如图3所示，为根据本申请一个实施例的声表面波传感器的示意性结构图300。

声表面波传感器可包括天线310、叉指换能器330、压电材料320和反射栅340等。声表面波传感器的天线310可接收外部(例如，由温度控制装置210)发送的射频信号，叉指换能器330将射频信号转换成声表面波，在压电材料320表面传播，遇到反射栅340后，声表面波被反射，返回叉指换能器330，再从天线310发射返回。如此实现信号的无源响应和无线传播。因为不需要电源供电，声表面波传感器的使用不会受限于供电网络的布置和电池寿命问题。

声表面波传感器的温度感应功能由压电材料320对温度敏感，其特性随温度变化而变化来实现。温度变化导致在压电材料320表面传播的声表面波的波速或者频率等特性发生变化，这些变化均可通过返回信号返回至温度控制装置210中，并作为温度控制装置210输出温度控制信号的依据。

在一些实现方式中，温度调节***可包括二个以上的声表面波传感器。为了使温度控制装置210识别出各个声表面波传感器220，例如可以设置声表面波传感器220上的反射栅数量，使得各声表面波传感器220具有的反射栅数量互不相同。

或者，当温度调节***包括二个以上的声表面波传感器时，为了使温度控制装置210识别出各个声表面波传感器220，例如还可以设置声表面波传感器220上各反射栅之间的间距，使得各声表面波传感器220具有互不相同反射栅间距。

继续参考图3。声表面波传感器的天线310接收到一个射频信号，在叉指换能器330转化成声表面波，并在压电材料320表面传播到反射栅340，遇到第一个反射栅，会反射一个返回信号，遇到第二个反射栅，会反射第二个返回信号，依次类推。这些返回信号再经过叉指换能器330转换成射频信号，并通过天线310发射。由于各反射栅340与叉指换能器330的距离不同，所以，各反射栅340的返回信号有时间差，这样一组返回信号就形成了一组编码。

因此，通过改变反射栅的数量和/或反射栅的位置(例如，调整各反射栅之间的间距)，得到的返回信号的信号数量和信号时间差会发生改变，从而可形成不同的编码。当设置各声表面波传感器220的反射栅数量互不相同和/或设置各声表面波传感器220的各反射栅之间的间距互不相同时，温度控制装置210通过解析编码，便可对应识别出各声表面波传感器。

在一些应用场景中，声表面波传感器可以粘贴在用户身体上或者设置在用户的便携式电子设备上，以采集用户周围的温度。

在一些实现方式中，本实施例的温度调节***还可以包括可穿戴电子设备240。

可穿戴电子设备240可以获取用户健康数据并基于用户健康数据生成目标温度信号发送给温度控制装置210。

需要说明的是，在一些实现方式中，目标温度信号可以由可穿戴电子设备240基于用户健康数据生成，并由可穿戴电子设备240将目标温度信号发送至温度控制装置210；或者，在另一些实现方式中，可穿戴电子设备240可以直接将用户健康数据发送给温度控制装置210，由温度控制装置210中的温度控制器212基于用户健康数据来生成目标温度信号。

在一些实现方式中，温度调节装置230可以包括风机231和/或导风板232。温度调节装置230可基于基于温度控制装置210输出的温度控制信号来调节风机231的出风量和/或导风板232的方向。

在一些实现方式中，可以将温度控制装置210与温度调节装置230设置为两个独立的装置，二者之间可进行数据交互。或者，在另一些实现方式中，可以将温度控制装置210设置在温度调节装置230上。或者，在另一些实现方式中，还可以将温度控制装置210集成至温度调节装置230上，使得温度控制装置210作为温度调节装置230中的一个子模块。

如图4所示出，为根据本申请一个实施例的温度调节***的一种应用场景的示意图400。

在该应用场景中，温度调节***包括温度控制装置410、温度调节装置420和五个无源温度传感器401～405。其中，温度调节装置420可以输出方向A～方向I共九个方向的风。

温度控制装置410向各无源温度传感器401～405发送射频信号，并接收无源温度传感器401～405返回当前温度信号和标识信号。

当温度调节装置420风向为A，无源温度传感器401返回温度值401A，当风向为B，返回温度值401B。以此类推，风向A～I对应的无源温度传感器401的温度值为401A～401I。当风向处于A或者B位置时，无源温度传感器401的温度值更接近温度调节装置420出风的温度。所以，401A或402B比401C～401I更接近温度调节装置420出风的温度。从而判断，无源温度传感器401的位置在A或者B方向上。同样的方法，可以判断出无源温度传感器402～405对应的方位。这样，根据温度调节装置420转向和各无源温度传感器401～405返回的编码和温度信号可以判断出各无源温度传感器401～405的方位。

当检测到无源温度传感器的温度符合设定值时，不改变温度调节装置420的当前设置。当检测到无源温度传感器401～405的温度不符合设定值时，例如检测到无源温度传感器401的温度比设定温度高，那么可以调节温度调节装置420，在转向1或2位置时停留时间增加，或者温度调节装置420转向1或2位置时风速提高，或者转向1或2位置时温度降低，从而降低传感器401处的温度。这样，可根据无源温度传感器401～405返回的温度和目标温度的差值调整温度控制信号，进而调整温度调节装置42输出风向、风速和/或输出温度等来实现自动的温度调节。

在如图4所示的应用场景中，温度调节***的温度调节过程可以由图5所示的流程图500来示意性的表示。

具体而言，在步骤510中，无源温度传感器进行温度感测。接着，在步骤520中，温度控制装置根据温度调节装置输出的风向和无源温度传感器返回的标识信息和温度信息判断无源温度传感器的方位。接着，在步骤530中，判断各无源温度传感器感测的当前温度是否与目标温度匹配。若匹配，则返回步骤510，无源温度传感器继续进行温度感测。若存在无源温度传感器感测的当前温度与目标温度不匹配，则在步骤540中，基于该无源温度传感器感测的当前温度与目标温度之差调整温度控制装置输出的温度控制信号，并在步骤550中，根据温度控制装置输出的温度控制信号对应调整温度调节装置输出的风向、风速输出温度中的至少一者。

在具体应用时，如上所述的步骤510～步骤550可以以预定时间间隔间歇性地执行，或者，也可以实时进行温度感测、无源温度传感器方位判断、温度控制信号的调整以及温度调节装置输出的调整。

如图6所示，为本申请实施例的温度控制方法的示意性流程图。

具体而言，在步骤610中，向无源温度传感器发送激活信号。

在步骤620中，接收被激活的无源温度传感器发送的返回信号。

在步骤630中，基于返回信号中的温度信息和传感器方位信息生成温度控制信号。

在一些实现方式中，如上所述的步骤610～630的执行主体例如可以是温度控制装置。

在一些实现方式中，步骤630的基于返回信号中的温度信息和传感器方位信息生成温度控制信号还可以进一步包括：基于各无源温度传感器采集的当前温度信息与温度调节装置的输出风向的对应关系确定传感器方位信息。

在另一些实现方式中，步骤630的基于返回信号中的温度信息和传感器方位信息生成温度控制信号还可以进一步包括：基于无源温度传感器的传感器方位信息和与无源温度传感器对应的目标温度信息，生成温度控制信号。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (13)

1.一种温度控制装置，其特征在于，包括无线信号收发器和控制器；

其中：

所述无线信号收发器向无源温度传感器发送激活信号，接收被激活的无源温度传感器发送的返回信号，并将返回信号发送至所述控制器；

所述控制器基于所述返回信号生成温度控制信号；

所述控制器解析所述返回信号以获得无源温度传感器感测的温度信息；

所述控制器还获取温度调节装置的风向信息，基于风向与所述感测的温度信息的对应关系判断所述无源温度传感器的方位。

2.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：

所述控制器解析所述返回信号以获得无源温度传感器的标识信息；

所述控制器基于所述感测的温度信息和目标温度信息生成温度控制信号。

3.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于：

所述控制器在多个所述无源温度传感器之间的距离大于预定阈值时，基于所述控制器解析的每个所述无源温度传感器的感测的温度信息生成与该无源温度传感器位置相应的温度控制信号。

4.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于：

所述控制器在多个所述无源温度传感器之间距离小于预定阈值时，基于所述控制器解析的每个所述无源温度传感器的感测的温度信息确定温度平均值，并基于所述温度平均值确定预定阈值范围内的温度控制信号。

5.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，所述目标温度信息基于以下至少一项确定：

用户健康状况、历史目标温度数据以及室内外温度差。

6.一种温度调节***，其特征在于，包括至少一个无源温度传感器、温度控制装置和温度调节装置；

其中：

所述无源温度传感器接收所述温度控制装置发送的激活信号，并生成相应的返回信号发送给所述温度控制装置，其中，所述返回信号中包含所述无源温度传感器所处位置的当前温度信息；

所述温度控制装置基于当前温度信息生成温度控制信号并将所述温度控制信号发送至所述温度调节装置；

温度控制装置还获取温度调节装置的风向信息，基于风向与所述当前温度信息的对应关系判断所述无源温度传感器的方位；

所述温度调节装置基于温度控制信号进行温度调节。

7.根据权利要求6所述的温度调节***，其特征在于：

所述无源温度传感器包括声表面波传感器。

8.根据权利要求7所述的温度调节***，其特征在于：

所述温度调节***包括二个以上的声表面波传感器，且每个所述声表面波传感器的反射栅数量均不相同。

9.根据权利要求7所述的温度调节***，其特征在于：

所述温度调节***包括二个以上的声表面波传感器，且每个所述声表面波传感器的反射栅之间的间隔距离均不相同。

10.根据权利要求6-9任意一项所述的温度调节***，其特征在于：

还包括可穿戴电子设备，用于获取用户健康数据并基于用户健康数据生成目标温度信号发送给温度控制装置。

11.根据权利要求6-9任意一项所述的温度调节***，其特征在于：

所述温度调节装置包括风机和/或导风板；

所述温度调节装置基于所述温度控制信号调节所述风机的出风量和/或所述导风板的方向。

12.一种温度控制方法，其特征在于，包括：

向无源温度传感器发送激活信号；

接收被激活的无源温度传感器发送的返回信号；以及

基于返回信号中的温度信息和传感器方位信息生成温度控制信号；

所述基于返回信号中的温度信息和传感器方位信息生成温度控制信号包括：

基于所述无源温度传感器的传感器方位信息和与所述无源温度传感器对应的目标温度信息，生成温度控制信号。

13.根据权利要求12所述的温度控制方法，其特征在于，所述基于返回信号中的温度信息和传感器方位信息生成温度控制信号包括：

基于各所述无源温度传感器采集的当前温度信息与温度调节装置的输出风向的对应关系确定所述传感器方位信息。