溫度感測(cè)裝置以及空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種溫度感測(cè)裝置包含至少二個(gè)熱電堆傳感器以及一信號(hào)處理器。二個(gè)熱電堆傳感器感測(cè)一總合視角內(nèi)的紅外線以轉(zhuǎn)換為一感測(cè)信號(hào)，其中熱電堆傳感器為一2維陣列傳感器。信號(hào)處理器與二個(gè)熱電堆傳感器電性連接，其用以處理感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生一溫度分布影像，并比較當(dāng)前的溫度分布影像以及前一個(gè)溫度分布影像，以獲得一靜止熱源區(qū)域以及一移動(dòng)熱源區(qū)域至少其中之一的一熱源區(qū)域信息。同時(shí)亦揭露一種包含上述溫度感測(cè)裝置的空調(diào)系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】
溫度感測(cè)裝置以及空調(diào)系統(tǒng)【
技術(shù)領(lǐng)域
】
[0001]本實(shí)用新型是有關(guān)一種感測(cè)裝置以及空調(diào)系統(tǒng)，特別是一種溫度感測(cè)裝置以及空調(diào)系統(tǒng)?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]節(jié)能減碳是目前人們所面臨的共同課題。伴隨著經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng)，家庭用電因照明、冰箱、空調(diào)系統(tǒng)的普及而成跳躍式的成長(zhǎng)，其中，供應(yīng)冷氣及/或暖氣的空調(diào)系統(tǒng)占家庭用電的比例高達(dá)45%。因此，開(kāi)發(fā)節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)已刻不容緩。
[0003]目前業(yè)界已開(kāi)發(fā)出可檢測(cè)人體位置，再針對(duì)人體周圍送風(fēng)，或是依據(jù)人體活動(dòng)而自動(dòng)調(diào)整適當(dāng)溫度的空調(diào)系統(tǒng)。然而，已知的人體感測(cè)元件是采用焦電式(pyroelectric) 紅外線傳感器，例如被動(dòng)式(passive infrared sensor，PIR)紅外線傳感器。然而，焦電式紅外線傳感器只能檢測(cè)移動(dòng)中的人體，當(dāng)人體靜止不動(dòng)時(shí)則無(wú)信號(hào)輸出，因此，焦電式紅外線傳感器不適合應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)。此外，目前市場(chǎng)上未有2維陣列的大型焦電式紅外線傳感器，例如8x8、16x16或32x32像素，因此，傳統(tǒng)方法是采用線性的紅外線傳感器(例如1x8像素)，再搭配馬達(dá)等元件驅(qū)動(dòng)來(lái)達(dá)到2維空間的人體感測(cè)功能。依據(jù)此結(jié)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且有成本較高以及反應(yīng)速度較慢的問(wèn)題。
[0004]綜上所述，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且反應(yīng)時(shí)間較短的溫度感測(cè)裝置便是目前極需努力的目標(biāo)?！尽緦?shí)用新型內(nèi)容】】
[0005]本實(shí)用新型提供一種溫度感測(cè)裝置以及空調(diào)系統(tǒng)，其包含至少二個(gè)2維陣列型式的熱電堆傳感器，以獲得一溫度分布影像，并比較不同時(shí)間的溫度分布影像即可獲得靜止熱源區(qū)域以及移動(dòng)熱源區(qū)域的熱源區(qū)域信息，以據(jù)以調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的溫度設(shè)定或風(fēng)向。
[0006]本實(shí)用新型一實(shí)施例的溫度感測(cè)裝置包含至少二個(gè)熱電堆傳感器以及一信號(hào)處理器。二個(gè)熱電堆傳感器感測(cè)一總合視角內(nèi)的紅外線以轉(zhuǎn)換為一感測(cè)信號(hào)，其中，熱電堆傳感器為一 2維陣列傳感器。信號(hào)處理器與二個(gè)熱電堆傳感器電性連接，其用以處理感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生一溫度分布影像，并比較當(dāng)前的溫度分布影像以及前一個(gè)溫度分布影像，以獲得一靜止熱源區(qū)域以及一移動(dòng)熱源區(qū)域至少其中之一的一熱源區(qū)域信息。
[0007]本實(shí)用新型另一實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)包含一溫度感測(cè)裝置以及一空調(diào)主機(jī)。溫度感測(cè)裝置包含至少二個(gè)熱電堆傳感器以及一信號(hào)處理器。二個(gè)熱電堆傳感器感測(cè)一總合視角內(nèi)的紅外線以轉(zhuǎn)換為一感測(cè)信號(hào)，其中，熱電堆傳感器為一2維陣列傳感器。信號(hào)處理器與二個(gè)熱電堆傳感器電性連接，其用以處理感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生一溫度分布影像，并比較當(dāng)前的溫度分布影像以及前一個(gè)溫度分布影像，以獲得一靜止熱源區(qū)域以及一移動(dòng)熱源區(qū)域至少其中之一的一熱源區(qū)域信息?？照{(diào)主機(jī)包含一擺葉以及一控制器。控制器與溫度感測(cè)裝置電性連接，并依據(jù)熱源區(qū)域信息自動(dòng)調(diào)整一溫度設(shè)定或控制擺葉的角度，以調(diào)整空調(diào)主機(jī)的輸出風(fēng)向。
[0008]以下借由具體實(shí)施例配合所附的圖式詳加說(shuō)明，當(dāng)更容易了解本實(shí)用新型的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效?！尽靖綀D說(shuō)明】】
[0009]圖1為一示意圖，顯示一空調(diào)空間的俯視圖。
[0010]圖2為一示意圖，顯示一空調(diào)空間的側(cè)視圖。
[0011]圖3為一示意圖，顯示本實(shí)用新型一實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)。
[0012]圖4為一方塊圖，顯示本實(shí)用新型一實(shí)施例的溫度感測(cè)裝置的熱電堆傳感器。[〇〇13]圖5為一方塊圖，顯示本實(shí)用新型一實(shí)施例的溫度感測(cè)裝置的信號(hào)處理器。[〇〇14]圖6至圖8為一示意圖，顯示本實(shí)用新型一實(shí)施例所獲得及處理后的一溫度分布影像。
[0015]【符號(hào)說(shuō)明】
[0016]1〇〇空調(diào)系統(tǒng)
[0017]1〇1人體[〇〇18]10溫度感測(cè)裝置
[0019] lla、llb熱電堆傳感器 [〇〇2〇]111透鏡[〇〇21]112熱電堆陣列[〇〇22]113地址控制器[〇〇23]114行解碼器[〇〇24]115列解碼器[〇〇25]116直流放大器[〇〇26]12信號(hào)處理器
[0027]121多工器[〇〇28]122模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器
[0029]123處理單元
[0030]124存儲(chǔ)器[〇〇31]125通信接口
[0032]12a比較單元
[0033]12b運(yùn)算單元[〇〇34]12c權(quán)重計(jì)算單元
[0035]20空調(diào)主機(jī)
[0036]21擺葉
[0037]22控制器
[0038]B1-B4區(qū)塊
[0039]B17-B20 區(qū)塊[〇〇4〇]Fa、Fb溫度分布影像
[0041]HS熱源區(qū)域信息
[0042]HS1-HS3 熱源
[0043]IR紅外線
[0044]PSS像素選擇信號(hào)
[0045]TS感測(cè)信號(hào)
[0046]0a-0d視角
[0047]01、02單一視角[〇〇48]0t總合視角【【具體實(shí)施方式】】
[0049]以下將詳述本實(shí)用新型的各實(shí)施例，并配合圖式作為例示。除了該多個(gè)詳細(xì)說(shuō)明之外，本實(shí)用新型亦可廣泛地施行于其它的實(shí)施例中，任何所述實(shí)施例的輕易替代、修改、 等效變化都包含在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，并以申請(qǐng)專利范圍為準(zhǔn)。在說(shuō)明書(shū)的描述中，為了使讀者對(duì)本實(shí)用新型有較完整的了解，提供了許多特定細(xì)節(jié);然而，本實(shí)用新型可能在省略部分或全部特定細(xì)節(jié)的前提下，仍可實(shí)施。此外，眾所周知的步驟或元件并未描述于細(xì)節(jié)中，以避免對(duì)本實(shí)用新型形成不必要的限制。圖式中相同或類似的元件將以相同或類似符號(hào)來(lái)表示。特別注意的是，圖式僅為示意的用，并非代表元件實(shí)際的尺寸或數(shù)量，有些細(xì)節(jié)可能未完全繪出，以求圖式的簡(jiǎn)潔。
[0050]請(qǐng)參照?qǐng)D1以及圖2,其顯示長(zhǎng)度以及寬度各為5公尺的一空調(diào)空間的俯視圖以及側(cè)視圖，其中，空調(diào)系統(tǒng)1〇〇置中設(shè)置，且安裝高度約為2公尺。為了監(jiān)視圖1以及圖2所示的空調(diào)空間，人體傳感器的水平視角約需100度至130度，如圖1的角度0a、0b所示，而垂直視角約需55度至60度，如圖2的角度0d所示。假設(shè)人體101的橫幅寬度為0.3公尺，在相距5公尺的情況下，人體101充滿空調(diào)系統(tǒng)100中的一個(gè)人體傳感器像素所需的視角約為3.4度，如圖1 的角度9c所示。因此，在水平方向上，32個(gè)像素可以涵蓋109度的視角，而在垂直方向上，16 個(gè)像素可以涵蓋55度的視角。換言之，32x16像素的人體傳感器可以涵蓋一個(gè)5x5公尺的空調(diào)空間的人體檢測(cè)需求。
[0051]請(qǐng)參照?qǐng)D3,本實(shí)用新型的一實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)包含一溫度感測(cè)裝置10以及一空調(diào)主機(jī)20。需注意的是，圖3所示的示意圖僅是為了說(shuō)明本實(shí)用新型，而非限制溫度感測(cè)裝置10的設(shè)置位置?？梢岳斫獾氖?，溫度感測(cè)裝置10可整合于空調(diào)主機(jī)20內(nèi)。空調(diào)主機(jī)20包含一擺葉21以及一控制器22?？梢岳斫獾氖?，空調(diào)主機(jī)20還包含壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等基本元件。上述空調(diào)主機(jī)20的基本元件為本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知，且非為本實(shí)用新型的技術(shù)特征，故在此不再贅述。控制器22與溫度感測(cè)裝置10電性連接?？刂破?2可依據(jù)溫度感測(cè)裝置10所輸出的熱源區(qū)域信息HS自動(dòng)調(diào)整空調(diào)主機(jī)20的溫度設(shè)定，例如無(wú)人時(shí)提高溫度設(shè)定以節(jié)省能源，或者控制擺葉21的角度，以調(diào)整空調(diào)主機(jī)20 的輸出風(fēng)向，例如跟隨人體送風(fēng)以在節(jié)能的情況下維持相對(duì)舒適的溫度。于一實(shí)施例中，擺葉21包含沿水平方向擺動(dòng)的第一擺葉，以調(diào)整空調(diào)主機(jī)20的水平輸出風(fēng)向，以及沿垂直方向擺動(dòng)的第二擺葉，以調(diào)整空調(diào)主機(jī)20的垂直輸出風(fēng)向。可以理解的是，擺葉21可依實(shí)際需求而有不同的設(shè)計(jì)，例如僅具有第一擺葉或第二擺葉，而非同時(shí)具有第一擺葉以及第二擺葉。[〇〇52] 溫度感測(cè)裝置10包含至少二個(gè)熱電堆傳感器lla、llb以及一信號(hào)處理器12。熱電堆傳感器11a、lib可分別感測(cè)單一視角01、02內(nèi)的紅外線，并轉(zhuǎn)換為電性的一感測(cè)信號(hào)TS?？梢岳斫獾氖?，熱電堆傳感器11a、lib的感測(cè)范圍(即總合視角0t)大于或等于單一視角01 或視角92,且小于或等于單一視角01、02之和。舉例而言，熱電堆傳感器lla、llb可分別朝向不同的感測(cè)方向，亦即熱電堆傳感器lla、llb的中心軸具有的大于零的夾角，以獲得較大的總合視角H。于一實(shí)施例中，熱電堆傳感器11a、lib可為2維陣列傳感器，例如16x16像素的傳感器，因此，二個(gè)熱電堆傳感器11a、lib可構(gòu)成32x16像素的傳感器。換言之，二個(gè)熱電堆傳感器lla、llb的總合視角0t可滿足涵蓋109度的水平視角以及55度的垂直視角的需求?？梢岳斫獾氖牵瑹犭姸褌鞲衅?1a、lib亦可為32x32像素或更大的傳感器，以構(gòu)成64x32像素的傳感器，進(jìn)而提高影像的解析度。相反的，亦可使用較小的傳感器，以應(yīng)用于較小的檢測(cè)范圍。[〇〇53] 請(qǐng)參照?qǐng)D4,于一實(shí)施例中，熱電堆傳感器11a或lib包含一熱電堆陣列112、一地址控制器113、一行解碼器114、一列解碼器115以及一直流放大器116。熱電堆陣列112可感測(cè)紅外線IR并轉(zhuǎn)換為電性信號(hào)。地址控制器113依據(jù)一像素選擇信號(hào)PSS控制行解碼器114以及列解碼器115來(lái)讀取熱電堆陣列112的電性信號(hào)，接著經(jīng)由直流放大器116放大后輸出感測(cè)信號(hào)TS。由于熱電堆陣列112的信號(hào)很小，約5-30微伏特，較佳者，直流放大器116需具備低抵補(bǔ)電壓以及低噪音的特性。一般而言，直流放大器116的直流增益大于或等于2000至 12000倍。可以理解的是，直流放大器116可以與其它元件整合于單一熱電堆傳感器芯片中， 但不限于此，直流放大器116亦可設(shè)置于熱電堆傳感器芯片之外部。
[0054] 于一實(shí)施例中，熱電堆傳感器1 la或1 lb更包含一透鏡111，其設(shè)置熱電堆傳感器 11a或lib的一接收端。透鏡111可會(huì)聚一單一視角(如圖3所示的單一視角01或02)內(nèi)的紅外線，并成像至熱電堆傳感器11a或lib。舉例而言，單一視角01、02大于或等于45度。較佳者， 二個(gè)熱電堆傳感器11a、lib的總合視角0t大于或等于100度?？梢岳斫獾氖?，透鏡111的材料必須可透射紅外線。于一實(shí)施例中，透鏡111可為硅質(zhì)透鏡或鍺質(zhì)透鏡。硅或鍺可透射的紅外線波長(zhǎng)約為1-12M1。于一實(shí)施例中，透鏡111可為硅質(zhì)的菲涅耳透鏡。[〇〇55] 請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D3以及圖5,信號(hào)處理器12與熱電堆傳感器lla、llb電性連接。信號(hào)處理器12處理熱電堆傳感器lla、llb所輸出的感測(cè)信號(hào)TS以產(chǎn)生一溫度分布影像。此外，信號(hào)處理器12可比較當(dāng)前的溫度分布影像以及前一個(gè)溫度分布影像，以獲得一靜止熱源區(qū)域以及一移動(dòng)熱源區(qū)域至少其中之一，以及其相關(guān)的熱源區(qū)域信息HS，例如靜止熱源區(qū)域或移動(dòng)熱源區(qū)域于溫度分布影像中的座標(biāo)?？照{(diào)主機(jī)20的控制器22即可依據(jù)熱源區(qū)域信息HS自動(dòng)調(diào)整空調(diào)主機(jī)20的溫度設(shè)定或者控制擺葉21的角度以調(diào)整空調(diào)主機(jī)20的輸出風(fēng)向。[〇〇56] 為了簡(jiǎn)化處理，于一實(shí)施例中，信號(hào)處理器12包含一比較單元12a。比較單元12a可將溫度分布影像的每一像素的溫度與一預(yù)設(shè)溫度比較，以二值化處理溫度分布影像。舉例而言，比較單元12a將溫度分布影像的每一像素的溫度與預(yù)設(shè)溫度比較后，若大于預(yù)設(shè)溫度，則此像素的值設(shè)為1，若小于預(yù)設(shè)溫度，則此像素的值設(shè)為0，其結(jié)果如圖6所示。圖6所示的溫度分布影像Fa、Fb分別是由熱電堆傳感器lla、llb所感測(cè)的，且其角落標(biāo)示溫度分布影像Fa、Fb的像素座標(biāo)。從溫度分布影像Fa、Fb可以看出，在感測(cè)范圍內(nèi)有3個(gè)大于預(yù)設(shè)溫度的熱源HS1、HS2、HS3。需說(shuō)明的是，溫度分布影像Fa、Fb即使未經(jīng)二值化處理，亦能夠以原始的感測(cè)值找出感測(cè)范圍內(nèi)的熱源。依據(jù)熱源HS 1、HS2、HS3的座標(biāo)，空調(diào)主機(jī)20的控制器22即可自動(dòng)調(diào)整空調(diào)主機(jī)20的溫度設(shè)定或者控制擺葉21的角度以調(diào)整空調(diào)主機(jī)20的輸出風(fēng)向。 [〇〇57] 為了區(qū)分靜止熱源區(qū)域以及移動(dòng)熱源區(qū)域，于一實(shí)施例中，信號(hào)處理器12包含一運(yùn)算單元12b。運(yùn)算單元12b可比較當(dāng)前的溫度分布影像以及前一個(gè)溫度分布影像以獲得一溫度上升區(qū)域以及一溫度下降區(qū)域，并依據(jù)溫度上升區(qū)域以及溫度下降區(qū)域的重心計(jì)算移動(dòng)熱源區(qū)域的一移動(dòng)向量。舉例而言，圖7顯示當(dāng)前的溫度分布影像與前一個(gè)溫度分布影像相減后的結(jié)果，其中，溫度上升區(qū)域以加號(hào)表示，溫度下降區(qū)域以減號(hào)表示，溫度沒(méi)有變化的區(qū)域則以圓圈表示。由圖7所示的比較結(jié)果可以得知熱源HS1、HS3為靜止熱源區(qū)域，而熱源HS2為移動(dòng)熱源區(qū)域。而熱源HS2的移動(dòng)向量可利用溫度上升區(qū)域以及溫度下降區(qū)域的重心來(lái)求取。舉例而言，分別求取溫度上升區(qū)域(加號(hào)表示的區(qū)域)的X座標(biāo)與Y座標(biāo)的平均值作為溫度上升區(qū)域的重心座標(biāo)。同理，分別求取溫度下降區(qū)域(減號(hào)表示的區(qū)域)的X座標(biāo)與 Y座標(biāo)的平均值作為溫度下降區(qū)域的重心座標(biāo)。將溫度上升區(qū)域的重心座標(biāo)與溫度下降區(qū)域的重心座標(biāo)相減即可作為熱源HS2的移動(dòng)向量。可以理解的是，透過(guò)記錄學(xué)習(xí)，空調(diào)主機(jī) 20的控制器22可判斷熱源HS1、HS3為燈具或暖氣片加以避開(kāi)，而僅針對(duì)熱源HS2送風(fēng)，亦即控制擺葉21的角度以調(diào)整空調(diào)主機(jī)20將風(fēng)向吹向熱源HS2。[〇〇58] 于一實(shí)施例中，信號(hào)處理器12包含一權(quán)重計(jì)算單元12c，其依據(jù)靜止熱源區(qū)域以及移動(dòng)熱源區(qū)域至少其中之一，計(jì)算并輸出溫度分布影像的一熱源水平權(quán)重以及一熱源垂直權(quán)重至少其中之一。以圖8所示的溫度分布影像Fa、Fb為例，在控制水平方向擺動(dòng)的擺葉時(shí)， 將溫度分布影像中對(duì)應(yīng)位置的垂直方向的像素值累加作為一熱源水平權(quán)重，如此，空調(diào)主機(jī)20的控制器22即可依據(jù)此熱源水平權(quán)重控制空調(diào)主機(jī)20的輸出風(fēng)向于此相對(duì)位置的停留時(shí)間或風(fēng)力大小。舉例而言，假設(shè)圖8所示的熱源HS4、HS5皆為關(guān)注的熱源，例如人體的位置，其中熱源HS4的分布范圍為垂直方向，而熱源HS5的分布范圍為水平方向，因此，風(fēng)向水平擺動(dòng)至熱源HS4會(huì)停留較長(zhǎng)的時(shí)間，而風(fēng)向擺水平擺動(dòng)至熱源HS5則停留的時(shí)間相對(duì)較熱源HS4短。同理，在控制垂直方向擺動(dòng)的擺葉時(shí)，將溫度分布影像中對(duì)應(yīng)位置的水平方向的像素值累加作為一熱源垂直權(quán)重，如此，空調(diào)主機(jī)20的控制器22即可依據(jù)此熱源垂直權(quán)重控制空調(diào)主機(jī)20的輸出風(fēng)向于此相對(duì)位置的停留時(shí)間或風(fēng)力大小。同樣以熱源HS4、HS5為例，在垂直擺動(dòng)的風(fēng)向上，風(fēng)向停留在熱源HS4的時(shí)間較短，而停留在熱源HS5的時(shí)間較長(zhǎng)。 [〇〇59]因空調(diào)系統(tǒng)的溫度設(shè)定以及風(fēng)向控制的精確度相對(duì)較低，因此，為了簡(jiǎn)化處理以及有利于空調(diào)主機(jī)20的控制器22,于一實(shí)施例中，信號(hào)處理器12可將二值化的溫度分布影像劃分成多個(gè)區(qū)塊，例如圖8所示的由上至下以及由左至右的區(qū)塊B1-B32,其中，每一區(qū)塊包含4x4像素。此時(shí)，權(quán)重計(jì)算單元12c可將垂直方向的多個(gè)區(qū)塊內(nèi)的每一像素的值加總以作為熱源水平權(quán)重，以及將水平方向的多個(gè)區(qū)塊內(nèi)的每一像素的值加總作為熱源垂直權(quán)重。
[0060] 請(qǐng)參照?qǐng)D5,于一實(shí)施例中，信號(hào)處理器12包含一多工器121、一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (Analog-to-digital converter，ADC) 122、一處理單元 123、一存儲(chǔ)器 124以及一通信接口 125。多工器121與熱電堆傳感器11a、lib電性連接，以選擇性接收熱電堆傳感器11a、lib所輸出的感測(cè)信號(hào)TS。舉例而言，處理單元123輸出像素選擇信號(hào)PSS至熱電堆傳感器lla、llb 以存取相對(duì)應(yīng)地址的感測(cè)值。模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器122與多工器121電性連接，以轉(zhuǎn)換多工器 121所接收的感測(cè)信號(hào)為一數(shù)字感測(cè)信號(hào)。處理單元123與模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器122以及存儲(chǔ)器124電性連接。處理單元123將數(shù)字感測(cè)信號(hào)處理后，產(chǎn)生溫度分布影像并儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器 124。可以理解的是，存儲(chǔ)器124包含隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)以及非揮發(fā)性存儲(chǔ)器。隨機(jī)存儲(chǔ)器提供處理單元123作為儲(chǔ)存溫度分布影像以及計(jì)算移動(dòng)熱源所需。而非揮發(fā)性存儲(chǔ)器(例如Flash, EEPROM)可用以儲(chǔ)存程序以及參數(shù)。通信接口 125與處理單元123電性連接。處理單元 123可將溫度分布影像或熱源區(qū)域信息HS經(jīng)由通信接口 125輸出至一外部電子裝置，例如空調(diào)主機(jī)20的控制器22。舉例而言，通信接口 125可為集成電路總線(Inter-1ntegrated Circuit Bus，I2C)、通用非同步接收發(fā)送器(Universal Asynchronous Receiver/ Transmitter，UART)、序列周邊接口(Serial Peripheral Interface，SPI)以及通用序列總線(Universal Serial Bus，USB)等接口。
[0061]綜合上述，本實(shí)用新型的溫度感測(cè)裝置以及空調(diào)系統(tǒng)包含至少二個(gè)2維陣列型式的熱電堆傳感器，以獲得一溫度分布影像。可以理解的是，2維陣列的熱電堆傳感器的取像速度快，且無(wú)需驅(qū)動(dòng)組件(例如馬達(dá))驅(qū)動(dòng)熱電堆傳感器掃描空調(diào)空間，因此元件壽命較長(zhǎng)且可靠度較佳。此外，比較不同時(shí)間的溫度分布影像即可獲得靜止熱源區(qū)域以及移動(dòng)熱源區(qū)域的熱源區(qū)域信息，亦即可以檢測(cè)靜止熱源以及移動(dòng)熱源。較佳者，溫度感測(cè)裝置內(nèi)的信號(hào)處理器可進(jìn)一步處理溫度分布影像，并輸出所需的控制信息，例如溫度分布影像、熱源區(qū)域信息(例如座標(biāo)或區(qū)塊位置)、熱源水平權(quán)重以及熱源垂直權(quán)重等，以降低空調(diào)主機(jī)的控制器的運(yùn)算負(fù)荷。
[0062]以上所述的實(shí)施例僅是為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士能夠了解本實(shí)用新型之內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能以的限定本實(shí)用新型的專利范圍，即大凡依本實(shí)用新型所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種溫度感測(cè)裝置，其特征在于，包含:至少二個(gè)熱電堆傳感器，其感測(cè)一總合視角內(nèi)的紅外線以轉(zhuǎn)換為一感測(cè)信號(hào)，其中，該 熱電堆傳感器為2維陣列傳感器；以及一信號(hào)處理器，其與該二個(gè)熱電堆傳感器電性連接，其處理該感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生一溫度 分布影像，并比較當(dāng)前的該溫度分布影像以及前一個(gè)該溫度分布影像，以獲得一靜止熱源 區(qū)域以及一移動(dòng)熱源區(qū)域至少其中之一的一熱源區(qū)域信息。2.如權(quán)利要求1所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，每一該熱電堆傳感器包含一透鏡， 其設(shè)置該熱電堆傳感器的一接收端，以會(huì)聚一單一視角內(nèi)的紅外線至該熱電堆傳感器，其 中，該單一視角大于或等于45度。3.如權(quán)利要求2所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，該透鏡為硅質(zhì)透鏡或鍺質(zhì)透鏡。4.如權(quán)利要求2所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，該透鏡為硅質(zhì)的菲涅耳透鏡。5.如權(quán)利要求1所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，該二個(gè)熱電堆傳感器的中心軸具有 大于零的一夾角。6.如權(quán)利要求1所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，該二個(gè)熱電堆傳感器的該總合視角 大于或等于100度。7.如權(quán)利要求1所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，該信號(hào)處理器包含一比較單元，其 用以將該溫度分布影像的每一像素的溫度與一預(yù)設(shè)溫度比較，以二值化處理該溫度分布影像。8.如權(quán)利要求1所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，該信號(hào)處理器包含一運(yùn)算單元，其 用以比較當(dāng)前的該溫度分布影像以及前一個(gè)該溫度分布影像以獲得一溫度上升區(qū)域以及 一溫度下降區(qū)域，并依據(jù)該溫度上升區(qū)域以及該溫度下降區(qū)域的重心計(jì)算該移動(dòng)熱源區(qū)域 的一移動(dòng)向量。9.如權(quán)利要求1所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，該信號(hào)處理器包含一權(quán)重計(jì)算單 元，其依據(jù)該靜止熱源區(qū)域以及該移動(dòng)熱源區(qū)域至少其中之一，計(jì)算并輸出該溫度分布影 像的一熱源水平權(quán)重以及一熱源垂直權(quán)重至少其中之一。10.如權(quán)利要求1所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，該熱電堆傳感器包含一直流放大 器，其具備低抵補(bǔ)電壓以及低噪音的特性，且直流增益大于或等于2000至12000倍。11.如權(quán)利要求1所述的溫度感測(cè)裝置，其特征在于，該信號(hào)處理器包含:一多工器，其與該二個(gè)熱電堆傳感器電性連接，以選擇性接收該二個(gè)熱電堆傳感器所 輸出的該感測(cè)信號(hào)；一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其與該多工器電性連接，以轉(zhuǎn)換該感測(cè)信號(hào)為一數(shù)字感測(cè)信號(hào)；一存儲(chǔ)器，其用以儲(chǔ)存該溫度分布影像；一處理單元，其與該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及該存儲(chǔ)器電性連接，用以處理該數(shù)字感測(cè) 信號(hào)以產(chǎn)生該溫度分布影像并儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器;以及一通信接口，其與該處理單元電性連接，用以輸出該溫度分布影像或該熱源區(qū)域信息 至一外部電子裝置。12.—種空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包含:一溫度感測(cè)裝置，其包含:至少二個(gè)熱電堆傳感器，其感測(cè)一總合視角內(nèi)的紅外線以轉(zhuǎn)換為一感測(cè)信號(hào)，其中，該熱電堆傳感器為2維陣列傳感器；以及一信號(hào)處理器，其與該二個(gè)熱電堆傳感器電性連接，其處理該感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生一溫度 分布影像，并比較當(dāng)前的該溫度分布影像以及前一個(gè)該溫度分布影像，以獲得一靜止熱源 區(qū)域以及一移動(dòng)熱源區(qū)域至少其中之一的一熱源區(qū)域信息；以及 一空調(diào)主機(jī)，其包含:一擺葉，其用以控制該空調(diào)主機(jī)的一輸出風(fēng)向；以及一控制器，其與該溫度感測(cè)裝置電性連接，并依據(jù)該熱源區(qū)域信息自動(dòng)調(diào)整一溫度設(shè) 定或控制該擺葉的角度，以調(diào)整該空調(diào)主機(jī)的該輸出風(fēng)向。13.權(quán)利要求12所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，每一該熱電堆傳感器包含一透鏡，其設(shè) 置該熱電堆傳感器的一接收端，以會(huì)聚一單一視角內(nèi)的紅外線至該熱電堆傳感器，其中，該 單一視角大于或等于45度。14.如權(quán)利要求13所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該透鏡為硅質(zhì)透鏡或鍺質(zhì)透鏡。15.如權(quán)利要求13所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該透鏡為硅質(zhì)的菲涅耳透鏡。16.如權(quán)利要求12所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該二個(gè)熱電堆傳感器的中心軸具有大于零的一夾角。17.如權(quán)利要求12所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該二個(gè)熱電堆傳感器的該總合視角大 于或等于100度。18.如權(quán)利要求12所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該信號(hào)處理器包含一比較單元，其用 以將該溫度分布影像的每一像素的溫度與一預(yù)設(shè)溫度比較，以二值化處理該溫度分布影像。19.如權(quán)利要求12所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該信號(hào)處理器包含一運(yùn)算單元，其用 以比較當(dāng)前的該溫度分布影像以及前一個(gè)該溫度分布影像以獲得一溫度上升區(qū)域以及一 溫度下降區(qū)域，并依據(jù)該溫度上升區(qū)域以及該溫度下降區(qū)域的重心計(jì)算該移動(dòng)熱源區(qū)域的一移動(dòng)向量。20.如權(quán)利要求12所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該信號(hào)處理器包含一權(quán)重計(jì)算單元， 其依據(jù)該靜止熱源區(qū)域以及該移動(dòng)熱源區(qū)域至少其中之一，計(jì)算并輸出該溫度分布影像的 一熱源水平權(quán)重以及一熱源垂直權(quán)重至少其中之一。21.如權(quán)利要求12所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該熱電堆傳感器包含一直流放大器， 其具備低抵補(bǔ)電壓以及低噪音的特性，且直流增益大于或等于2000至12000倍。22.如權(quán)利要求12所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該信號(hào)處理器包含:一多工器，其與該二個(gè)熱電堆傳感器電性連接，以選擇性接收該二個(gè)熱電堆傳感器所 輸出的該感測(cè)信號(hào)；一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其與該多工器電性連接，以轉(zhuǎn)換該感測(cè)信號(hào)為一數(shù)字感測(cè)信號(hào)； 一存儲(chǔ)器，其用以儲(chǔ)存該溫度分布影像；一處理單元，其與該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及該存儲(chǔ)器電性連接，用以處理該數(shù)字感測(cè) 信號(hào)以產(chǎn)生該溫度分布影像并儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器;以及一通信接口，其與該處理單元電性連接，用以輸出該溫度分布影像或該熱源區(qū)域信息 至一外部電子裝置。
【文檔編號(hào)】G01J5/12GK205607539SQ201620391546
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】王建勛, 黃振堂, 余建興, 楊明宗, 古仁斌
【申請(qǐng)人】眾智光電科技股份有限公司