專利名稱：基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法，尤其是一種能夠針對家庭或小型工作場所使用的空調的運行狀態(tài)進行用戶自編程控制的線控或遙控裝置，屬于電子技術領域。
背景技術：
隨著社會的不斷進步和生活水平的不斷提高，目前，在人們的生活和工作環(huán)境中大量使用的空調。特別是分散安裝及使用的獨立空調系統(tǒng)，無論其使用的動力是電力、燃氣、還是燃油，都采用人工設定溫度的方法對空調的運行狀態(tài)進行實時的線控或遙控。
具體而言，上述的控制要求空調器具都帶有溫度感應元件。用戶在使用空調時，首先將希望達到的環(huán)境溫度值輸入到空調控制器的存儲器中；空調在運行過程中，其溫度感應元件檢測并采集周圍環(huán)境的溫度值，空調內的控制器將該溫度值與用戶所設定的溫度值進行比較，并根據(jù)比較的結果對空調器的運行狀態(tài)進行控制，從而完成啟動或停止空調的制冷或制熱功能。
在上述的控制過程中，只要用戶不改變其所設定的溫度值，則環(huán)境溫度將被基本保持在設定溫度附近；由此，家庭居室空間及一些辦公室空間的溫度處于基本恒溫狀態(tài)。當需要改變溫度時，必須由用戶進行操作，重設期望溫度。這類控制器的設計與改進，有大量的發(fā)明和實用新型，如中國專利CN1219671A等。
實際上，維持固定室溫并不是一種合理的方式。人們每天在不同時間里處于不同的活動狀態(tài)，因此，所希望的環(huán)境溫度是因時而變的。例如在活躍時和睡眠時，所需要的環(huán)境溫度是不同的。而當無人在家時，對溫度的控制要求程度可以降低很多，減少能源消耗是更主要的考慮因素。在所有時間里保持同一溫度既不能滿足人們對舒適性的要求，也無謂地耗費了很多能量。
因此，合理的方式應當是隨用戶的活動規(guī)律，在不同時間段里以不同的適宜溫度為目標來操作空調設備，使環(huán)境溫度真正滿足舒適的要求，同時還能節(jié)約能量。但是，現(xiàn)有的空調控制器不能實現(xiàn)這樣的控制，因此，用戶只能頻繁地通過人工方式啟停這些設備或手工調整控制器。
現(xiàn)在也有很多控制器都包含一個內部時鐘。但該時鐘只用來做時間顯示，用來控制運行時間的長度或機器延遲啟動的時間。中國專利CN2484513Y中包含了一個時鐘電路，并初步使用了因時變溫的方式。但該發(fā)明的目標僅限于用電磁閥控制水暖設備，其時間—溫度設置的概念也過于簡單。只提到如辦公室上班人來，下班人走這樣的情況。
由于每天不同時間段的室外溫度是不相同的，如夜晚溫度相對較低，白天溫度較高，而中午是一天中溫度最高的時段；另外，人們在每天的不同時間內所處的活動狀態(tài)也是不相同的，如活動、靜坐、睡眠等，所以，人們對環(huán)境的溫度要求實際上并不是一成不變的。而從節(jié)約能源的角度來看，保持恒溫狀態(tài)，對能源也會造成浪費。
經常性的，采用人為方式去控制空調的運行，也會給使用者帶來一定的不便，如當人們在早晨起床時，希望室內溫度高一些時，按通常采用的方法是事先開啟空調，這對于正處于睡覺狀態(tài)的使用者非常不便。另，當人們下班后回家，希望室內的溫度較為溫暖或較為涼爽時，其目的往往不容易達到。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述空調使用中所存在的不合理性，提供一種基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法及裝置。使用者可以根據(jù)自己的生活、工作習慣或日程安排；根據(jù)自己在一段時間內對每天的每個不同時段的生活或工作環(huán)境溫度的不同要求預先編程設定環(huán)境溫度控制目標。空調的控制裝置在內設時鐘及控制電路的控制下，根據(jù)用戶設定的控制數(shù)據(jù)對空調的運行狀態(tài)進行實時控制，從而達到分時段、按需求控制用戶所需要的室內溫度。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法，至少包括步驟1采集受控環(huán)境的溫度值和時間信息；步驟2將受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值進行比較；如果受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值的絕對差值不大于一預定的閾值，則暫停空調運行，執(zhí)行步驟1；步驟3如果受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值的絕對差值大于一預定的閾值，則改變空調運行狀態(tài)，直至受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值的絕對差值不大于所述的預定閾值，執(zhí)行步驟1。
所述的時間信息至少包括控制循環(huán)周期、控制當天的時間信息；上述步驟3具體為當用戶設定空調處于制暖狀態(tài)時，如果受控環(huán)境的溫度值低于該時間段內的保持溫度值，則開啟空調的制暖功能后執(zhí)行步驟1；或者，當用戶設定空調處于制冷狀態(tài)時，如果受控環(huán)境的溫度值高于該時間段內的保持溫度值，則開啟空調的制冷功能后執(zhí)行步驟1。
所述的控制循環(huán)周期為月或星期或由用戶自定的天數(shù)。
所述的控制當天的時間信息至少包括當天在控制循環(huán)周期內的天數(shù)、控制當天的時段數(shù)、控制當天各時段的啟始時刻。
一種基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的裝置，至少包括殼體、設置在殼體表面的顯示器及操控按鍵；該殼體內設有存儲用戶的自編程序、并能輸出控制空調運行狀態(tài)信號的控制電路，該控制電路的輸入端與上述的操控按鍵連接，其輸出端與上述的顯示器連接。
所述的裝置設有中央控制單元、程序及數(shù)據(jù)存儲單元、輸入單元及輸出單元；其中，存儲單元、輸入單元及輸出單元分別與中央控制單元連接。
所述的輸入單元包括操控按鍵陣列電路、溫度信號輸入電路；操控按鍵陣列電路與溫度信號輸入電路分別與中央控制單元連接。
所述的輸出單元包括顯示器驅動電路、控制信號輸出電路；顯示器驅動電路與顯示器連接；控制信號輸出電路與中央控制單元信號輸出端連接。
本發(fā)明為空調用戶提供了一種控制空調運行狀態(tài)的更優(yōu)方法和控制裝置，用戶可將每天的時間分成多個時間段，并可以星期、月或若干天數(shù)為程序設定空調運行的起止循環(huán)周期，使用戶能夠按照自己的生活規(guī)律和對溫度高低的喜好，靈活地將空調的運行狀態(tài)按時間段進行合理的預定，使空調的運行能夠始終處于以最少的能源消耗獲取最佳環(huán)境溫度的狀態(tài)。


圖1為本發(fā)明一實施例的控制流程圖；圖2為本發(fā)明一實施例的控制器的構成原理示意圖；圖3為本發(fā)明以獨立控制芯片為核心的控制器的構成原理圖。
具體實施例方式
以下，將結合具體實施例并參照附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
本發(fā)明可以家庭生活對溫度控制的要求為目標。將一星期中每天時間分為多個時間段。每天的時間段數(shù)可根據(jù)用戶的需要更進一步地劃分。用戶按照自己的生活規(guī)律和喜好來設定每天各個時段的起始時刻及自該時刻到下一時刻之間所要保持的溫度。然后，以星期為循環(huán)周期來實現(xiàn)所設定的溫度要求。空調控制器存儲上述的設定數(shù)據(jù)，并根據(jù)該設定數(shù)據(jù)對空調器的運行狀態(tài)進行控制。按照這種方式設計的控制器可以用最少的能源消耗來獲得用戶所希望的最舒適的溫度環(huán)境。
參見圖1，上述的控制方法具體包括步驟1空調控制器通過溫度傳感器采集受控環(huán)境的溫度值，同時查詢其自身的時鐘，采集當前的時間信息；步驟2空調控制器采集的溫度值與事先存儲在其存儲單元中的、用戶設定的該時間段內的保持溫度值進行比較；兩個溫度值之差不大于一預定的值(例如1℃)，則暫?？照{運行，執(zhí)行步驟1；步驟3如果上述的差值大于一預定的值(例如1℃)，則進一步判斷如果環(huán)境溫度低于設定的該時間段內的保持溫度值，則開啟空調的制暖功能，然后執(zhí)行步驟1；如果環(huán)境溫度高于設定的該時間段內的保持溫度值，則開啟空調的制冷功能，然后執(zhí)行步驟1。
使用這種控制器包含用戶編程和自動運行控制兩個過程。用戶編程時，首先調定空調控制器的系統(tǒng)時鐘。然后設定所需時間周期中(例如以一星期為一循環(huán)周期)每天各時段的起始時間和目標溫度。在完成編程時，用戶期望的時間—溫度關系數(shù)據(jù)被保存在空調控制器的存儲單元之中。空調控制器以設定的系統(tǒng)時鐘為時間坐標，在進入各時段時取出該時段對應的溫度設定數(shù)，以此為目標值?？照{控制器中設有標定過的熱敏器件。利用該熱敏器件，空調控制器感知室內溫度，并以目標溫度與之比較，由此決定是否應進行加熱(或制冷)?？照{控制器產生使空調設備運轉或暫停的指令，將指令信號送到空調設備進行控制操作。
例如，每天時間可以劃分為4個時段(晨、日、晚、夜)或6個時段(晨、日1、日2、日3、晚、夜)進行溫度設置。
參見圖2，其以通用的微處理器(MPU)為核心的空調控制器結構。其外圍電路包括用戶界面和物理界面兩組。用戶界面顯示在該控制器的顯示單元中，包括一個選擇開關用以讓用戶選擇取暖或制冷操作，幾個功能鍵，用于讓用戶輸入編程數(shù)據(jù)和控制指令。顯示單元的基本目的為(1)顯示控制器狀態(tài)，(2)引導用戶的編程操作?？刂破鞯奈锢斫缑姘囟茸x入電路和連接被控設備的控制信號輸出接口?？刂菩盘栞敵鼋涌诘慕Y構與被控設備相關。當以專用芯片構造控制器時，其結構如圖3所示。它包括支持編程操作和運行控制功能過程的邏輯單元和用以支持用戶界面及物理界面的驅動單元。
本發(fā)明所提供的控制裝置內部存儲單元中，設置有供用戶操作的預制程序，為用戶在自行編制空調運行程序中，可采用逐條設定的方法，利用操控按鍵方便的進行程序編制。本實施例中，預制程序將每天的時間預設為4個時間段，將一個完整的程序運行周期預設為一周。用戶可利用操控按鍵將運行周期內每一天各時間段空調的運行狀態(tài)，如溫度數(shù)值、制冷、制熱或關機進行預先設置。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法，其特征在于該方法至少包括步驟1采集受控環(huán)境的溫度值和時間信息；步驟2將受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值進行比較；如果受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值的絕對差值不大于一預定的閾值，則保持空調原運行狀態(tài)，執(zhí)行步驟1；步驟3如果受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值的絕對差值大于一預定的閾值，則改變空調運行狀態(tài)，直至受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值的絕對差值不大于所述的預定閾值，執(zhí)行步驟1。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法，其特征在于所述的時間信息至少包括控制循環(huán)周期、控制當天的時間信息；
3.根據(jù)權利要求1所述的基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法，其特征在于所述的步驟3具體為當用戶設定空調處于制暖狀態(tài)時，如果受控環(huán)境的溫度值低于該時間段內的保持溫度值，則開啟空調的制暖功能后執(zhí)行步驟1。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法，其特征在于所述的步驟3具體為當用戶設定空調處于制冷狀態(tài)時，如果受控環(huán)境的溫度值高于該時間段內的保持溫度值，則開啟空調的制冷功能后執(zhí)行步驟1。
5.根據(jù)權利要求2所述的基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法，其特征在于所述的控制循環(huán)周期為月或星期或由用戶自定的天數(shù)。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法，其特征在于所述的控制當天的時間信息至少包括當天在控制循環(huán)周期內的天數(shù)、控制當天的時段數(shù)、控制當天各時段的啟始時刻。
7.一種基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的裝置，它至少包括殼體、設置在殼體表面的顯示器及操控按鍵；其特征在于所述的殼體內設有存儲用戶的自編程序、并能輸出控制空調運行狀態(tài)信號的控制電路，該控制電路的輸入端與上述的操控按鍵連接，其輸出端與上述的顯示器連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的裝置，其特征在于所述的裝置設有中央控制單元、程序及數(shù)據(jù)存儲單元、輸入單元及輸出單元；其中，存儲單元、輸入單元及輸出單元分別與中央控制單元連接。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的裝置，其特征在于所述的輸入單元包括操控按鍵陣列電路、溫度信號輸入電路；操控按鍵陣列電路與溫度信號輸入電路分別與中央控制單元連接。
10.根據(jù)權利要求7或8所述的基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的裝置，其特征在于所述的輸出單元包括顯示器驅動電路、控制信號輸出電路；顯示器驅動電路與顯示器連接；控制信號輸出電路與中央控制單元信號輸出端連接。
全文摘要
一種基于用戶自編程的空調運行狀態(tài)控制的方法，首先，采集受控環(huán)境的溫度值和時間信息；將受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值進行比較；如果受控環(huán)境的溫度值與用戶設定的該時間段內的保持溫度值的絕對差值不大于一預定的閾值，則暫停空調運行，否則開啟空調。本發(fā)明為空調用戶提供了一種控制空調運行狀態(tài)的更優(yōu)方法和控制裝置，用戶可將每天的時間分成多個時間段，并可以星期、月或若干天數(shù)為程序設定空調運行的起止循環(huán)周期，使用戶能夠按照自己的生活規(guī)律和對溫度高低的喜好，靈活地將空調的運行狀態(tài)按時間段進行合理的預定，使空調的運行能夠始終處于以最少的能源消耗獲取最佳環(huán)境溫度的狀態(tài)。
文檔編號F24F11/02GK1514179SQ0216013
公開日2004年7月21日 申請日期2002年12月31日 優(yōu)先權日2002年12月31日
發(fā)明者傅海忠, 周曉光 申請人:傅海忠, 周曉光