專利名稱：一種天氣舒適度智能監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消費類的天氣監(jiān)測裝置，尤其涉及的是一種主要用 于家庭、辦公室等場所的天氣舒適度智能監(jiān)測裝置。
背景技術：
目前，天氣預報都只能夠提供一個大區(qū)域的天氣狀況；工業(yè)或者家用的 采集器只能采集眾多天氣信息中的一種或者兩種，例如溫度或濕度等，而 且只通過簡單的數(shù)字進行顯示，例如溫度多少度。到目前為止，在市場上 尚未見到既能實時采集眾多天氣信息，又能通過豐富、直觀的形式來反應 當前天氣狀況和舒適度的家用天氣智能監(jiān)控裝置。因此，現(xiàn)有^t支術還有待于改進和發(fā)展。實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種天氣舒適度智能監(jiān)測裝置，能夠實時 采集多種氣象參數(shù)數(shù)據，同時融合多信息處理技術，根據處理后的綜合舒 適度數(shù)據以音樂和彩色光的方式進行形象地提示，從而方便直觀地了解當 前的天氣狀況。本實用新型解決其技術問題所采用的方案如下一種天氣舒適度智能監(jiān)測裝置，包括多個氣象參數(shù)傳感器，其中，還 包括連接該多個氣象參數(shù)傳感器的至少一微處理器，及一提示單元，所 述微處理器接收該多個氣象參數(shù)傳感器感應得到的氣象參數(shù)，所述氣象參 數(shù)分別送入所述微處理的舒適度模型單元進行加權運算，所述微處理器將
獲得的舒適度值輸入所述提示單元予以提示。所述的裝置，其中，所述裝置分體設置成室內機和室外機，所述微處理器設置為兩個；室外機包括多個氣象參數(shù)傳感器以及第一微處理器，所 述第一微處理器用于接收所述多個氣象參數(shù)；所述室內機包括第二微處理 器和提示單元，所述第二位處理器用于對接收到的多個氣象參數(shù)進行分析 和處理，得出對應得舒適度值并控制提示單元。所述的裝置，其中，所述室外機還包括一無線發(fā)送模塊，用于將所述 第一微處理器對多個氣象參數(shù)進行編碼后的數(shù)據進行無線發(fā)送，所述室內 機還包括與第二微處理器連接的無線接收模塊，用于接收所述數(shù)據，實現(xiàn) 室內與室外機之間無線數(shù)據傳輸。所述的裝置，其中，所述氣象參數(shù)傳感器包括風雨傳感器、濕度傳感 器、光強傳感器和溫度傳感器。所述的裝置，其中，所述提示單元包括音樂模塊和光提示單元。所述的裝置，其中，所述光提示單元包括由--LED驅動電路驅動控制 的發(fā)光二極管模塊，所述第二微處理器通過一串并變化電路控制該LED驅 動電路。所述的裝置，其中，所述發(fā)光二極管模塊包括多個三色發(fā)光二極管和 限流電阻，通過控制該每一發(fā)光二極管上的不同引腳來控制發(fā)光顏色。所述的裝置，其中，所迷音樂模塊還包括至少一語音芯片用于存儲音 樂數(shù)據，由一單片機芯片控制該語音芯片實現(xiàn)其錄放功能，并通過一放大 電路連接有一揚聲器，用于播放提示音樂。本實用新型所提供的一種天氣舒適度智能監(jiān)測裝置，通過多傳感器技 術可以隨時了解當前的天氣狀況，并通過建立舒適度模型單元和提示單元 綜合對當前天氣狀況進行了生動、直觀的反映，適用了不同環(huán)境和用戶的 需要，其電路結構簡單，成本低。

圖1是本實用新型天氣舒適度智能監(jiān)測裝置原理圖； 圖2a是本實用新型的天氣舒適度智能監(jiān)測裝置感應部分的原理圖； 圖2b是本實用新型的天氣舒適度智能監(jiān)測裝置處理提示部分的原理圖； 圖3為本實用新型的天氣舒適度智能監(jiān)測裝置較佳實施例中的室外部分 的原理圖；圖4為本實用新型的天氣舒適度智能監(jiān)測裝置較佳實施例中的室內處理 部分的原理圖；圖5為本實用新型天氣舒適度智能監(jiān)測裝置的音樂提示單元的原理圖； 圖6為本實用新型的音樂提示單元的具體電路圖； 圖7為本實用新型的天氣舒適度智能監(jiān)測裝置舒適度模型單元的原理示 意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，將對本實用新型的各較佳實施例進行更為詳細的說明。 本實用新型天氣舒適度智能監(jiān)測裝置，如圖1所示，至少包括多個氣 象參數(shù)傳感器，以及連接該多個氣象參數(shù)傳感器的至少一微處理器，用于 接收該多個氣象參數(shù)傳感器感應的氣象參數(shù)，并對應一舒適度模型單元， 加權運算獲得一舒適度值，并根據該舒適度值由所述微處理器控制一提示 單元予以提示舒適度程度。本實用新型所述舒適度模型單元是將任一種氣象參數(shù)對應為不同等級 的舒適度值，并將當時的各不同氣象參數(shù)的舒適度值按照預先設定的權度 進行加權運算。例如，可以設置所述氣象參數(shù)傳感器包括風力傳感器、濕 度傳感器、光強傳感器和溫度傳感器，分別用于感應風力大小、濕度大小 (是否下雨)、太陽光照強度、溫度情況；例如針對風力大小，可以針對現(xiàn) 有的12級風的風力傳感器，將l-2級風對應為無風，3-5級風對應為小風，6-9級對應為中風，IO級以上對應為大風；并將無風、小風、中風、大風等 對應為整個舒適度模型單元中的某個數(shù)值。然后可將各種氣象參數(shù)對應的 舒適度值進行加權運算后獲得最終的舒適度程度值，并通過一定音樂或彩 色燈光等提示單元進行提示。在較佳的實施例中，本實用新型天氣舒適度智能監(jiān)測裝置還可以設置 為室內機和室外機兩部分組成，如圖2a和圖2b所示，其中的室內機組件 包括第二微處理器l、音樂模塊3、無線接收模塊2和三色發(fā)光二極管模塊 4,音樂模塊3和三色發(fā)光二極管模塊4共同作為本實用新型的光提示單元； 室外機組件包括了第一微處理器5，無線發(fā)送模塊6和一系列的傳感器，包 括測量溫度傳感器7、濕度傳感器8、風傳感器9、雨傳感器10和光強傳感 器11等，所述無線發(fā)送模塊6和所述無線接收模塊2可以在一定的范圍內 通過現(xiàn)有的無線傳輸技術進行收發(fā)信傳輸。當然，本實用新型的天氣舒適 度智能監(jiān)測裝置中，并不必然采用無線傳輸技術，也可以采用有線連接的 兩個機體或一體機樣式設置實現(xiàn)；采用無線通信方式的室內室外分離設置， 可以靈活的布置室內、外機組件。當本實用新型室外機組件開始工作時，外圍的一 系列傳感器包括溫度 傳感器7、濕度傳感器8、風傳感器9、雨傳感器IO和光強傳感器11開始 采集天氣數(shù)據，經過第一微處理器5對上述氣象參數(shù)數(shù)據進行處理后，通 過無線發(fā)送模塊6進行發(fā)送；所述室內機組件的無線接收模塊2接受到通 過無線發(fā)送模塊6發(fā)送過來的數(shù)據后，通過第二微處理器1對數(shù)據進行如 上所迷的多信息融合、建模和加權運算，最終映射為對音樂和發(fā)光二極管 的控制信號，從而實現(xiàn)音樂和發(fā)光顏色隨著天氣狀況變化而作相應的改變。如圖3和圖4所示的，是本實用新型天氣舒適度智能監(jiān)測裝置的具體 電路框圖，如圖3所示的室外機組件中，標號12為電源入口，輸入電源經 過穩(wěn)壓,電路13穩(wěn)壓后以3.3V輸出，各器件均在3.3V條件下工作，其中第 一微處理器5分別連接控制有溫度傳感器7、濕度傳感器8、風傳感器9、
雨傳感器IO和光強傳感器11,其中所述風、雨傳感器選用傳感器檢測是否下雨或刮風，輸出信號為開關量，將通斷信號通過電壓交換電路17轉換為 高低電壓后，才能被所述第一微處理器5捕獲；所述光強傳感器ll選用的 是線性光敏傳感器，其電流隨光強呈線形變化，因而需要采用電流 電壓 轉化電路19才能被第一微處理器5正常捕獲。同時該第一微處理器5還連 接控制有一無線發(fā)送模塊6，連接有無線天線22,可用于向外發(fā)送無線數(shù) 據。所述溫濕度傳感器選用傳感器為數(shù)字信號輸出，且工作電壓與所述第 一微處理器5相同，因此可以不加外圍電路直接進行通信。本實用新型所述的第一微處理器5采用的是1.8 3.6V輸入的低功耗單 片機，軟件的調試和寫入通過JTAG接口 21進行。該第一微處理器5片內 集成了 12位ADC,所述電流-電壓轉化電路19輸入的是模擬信號，可以從 所述第一微處理器5特定引腳輸入后，設定其內部ADC硬件電路將其轉化 為數(shù)字信號后進行分析。如圖4所示的，本實用新型的室內機組件包括電源入口 24,輸入的電 源經過穩(wěn)壓電路25后5V輸出，由于選用的單片機器件有需要在3.3V下工 作的，因此還需要添加電壓轉化電路26,將5V電壓轉化為3JV輸出。所述第二微處理器1通過串并變化電路28和LED驅動電路29連接有 發(fā)光二極管模塊30,該發(fā)光二極管模塊30由10個三色發(fā)光二極管和限流 電阻組成，可通過控制二極管上的不同引腳來控制發(fā)光顏色。所述串并變 化電路28可以將所述第二微處理器1的串行輸出信號轉化為并行信號從而 分別控制每一個發(fā)光二極管來實現(xiàn)發(fā)光顏色的多樣性。所述LED驅動電路 29是為多個發(fā)光二極管LED提供足夠大的驅動電流，實現(xiàn)LED的正常工 作。所述第二微處理器1還同時連接控制有一無線接收模塊2，連接一無線 接收天線34,用于接收所述室外機組件發(fā)送過來的數(shù)據；JTAG調試接口 33是用來對所述第二微處理器1進行相關設置和調試的。所述第二微處理 器1同時還連接控制一音樂模塊3，用于根據數(shù)據處理結果可選擇播放不同的音樂。如圖5和圖6所示，是本實用新型的所述提示單元中的音樂模塊3的 電路框圖和電路具體實現(xiàn)原理圖，其中包括兩塊語音芯片36、 37，用于對 存儲音樂數(shù)據，通過一單片機芯片27進行控制實現(xiàn)其錄放功能，并通過一 放大電路38連接有一揚聲器39,音樂播放模式是通過所述第二微處理器1 控制該單片機芯片27來實現(xiàn)的，音樂最終通過揚聲器39輸出來。在具體 實現(xiàn)上，本實用新型可以只采用一音樂芯片存儲，但為存儲更多和音質更 好的音樂，本實用新型音樂模塊電路可以設置多個音樂芯片，并設置連接 一音樂數(shù)據輸入孔，可以通過對其他設備播放音樂的錄制來進行存儲。本實用新型裝置可用音樂和彩光來反映具體的天氣情況，例如陰、 晴、刮風和下雨，并用彩色光來反映環(huán)境舒適度。由于本實用新型傳感器 包括多種，根據實際情況需要可將所有傳感器獲取的信息融合在一起，得 出環(huán)境舒適度的情況。本實用新型各種傳感器分別從不同的側面來描述天 氣舒適度狀況，相互之間存在差別，無法用單純某一種氣象參數(shù)來說明舒 適度情況，因此需要通過邏輯推理的方法獲得更深刻完整的舒適度信息。在本實用新型裝置中，所述第 一微處理器或第二微處理器采用以下模型來實現(xiàn)多信息融合<formula>formula see original document page 9</formula> 這是一種"加權平均型"的綜合評判，其中模型向量<formula>formula see original document page 9</formula>具有權向量的意義。"'eu是某氣象參數(shù)評價因素的權重，""ev是某種氣象參數(shù)的評價等級，~是綜合各氣象參數(shù)后的評價結果。如圖7所示，在本實用新型裝置中采用了模糊算法來實現(xiàn)多信息融合。可把風分為大風，小風，無風；把濕度分為千燥，適中，潮濕；把溫 度分為高溫，適中，低溫；把舒適度分為很不舒適，不舒適，適中，
舒適，很舒適；由此可把光的顏色按照色調劃分，如果環(huán)境越舒適光的顏 色就越偏向暖色系，相反就越偏向冷色系。例如，如果天氣為大風，干燥， 高溫可以制定模糊規(guī)則輸出為舒適，燈光就偏向紅色。如果天氣為大風， 潮濕，低溫可以制定模糊規(guī)則輸出為很不舒適，燈光就偏向藍色。本實用新型裝置的具體工作原理包括當室外風強達到一定程度后， 就開始設定為有風，同時把風強的分成十級。由于風傳感器返回的是開關 量，因此，只有通過軟件計數(shù)的方法來分級，將計時的周期設定為N秒， 然后計算在N秒中讀取的開關量返回值，將其與事先劃分好的數(shù)值相匹配， 最后取定其分級。例如，事先將0 Ll次/秒劃分為第一級，將L1 L2次劃 分為第二級，依次類推，最后劃分K級。在模糊處理時，需要首先建立模糊模型，對各種氣象參數(shù)如風，濕度， 溫度等的輸入數(shù)據分別為Ni級，運用模糊理論，將其劃分為Mi種語義變 量(如大風，小風和無風)并且設定其隸屬度函數(shù)。舒適度也被劃分為J 種情況同時也設定好隸屬度函數(shù)。然后制定模糊規(guī)則，如圖7所示，將風， 濕度，溫度的各種氣象參數(shù)情況分別與舒適度相對應。選取適當?shù)耐评硪?guī) 則，包括模糊化規(guī)則，解模糊化規(guī)則，聚合規(guī)則和與、或規(guī)則等加權運算， 這樣就建立了模糊系統(tǒng)。最后當有傳感信號輸入時，信號通過模糊系統(tǒng)， 最終就可以輸出對應的綜合舒適度值。然后根據該綜合的舒適度值就可以 進行預先設定的音樂或彩光提醒。本實用新型裝置具有外形美觀，移動靈活，反映天氣狀況生動、直觀 的特點，因此，本實用新型裝置為一新穎的家庭或辦公室用氣象智能監(jiān)測 和提醒設備，其電路采用了通常設計，結構簡單，成本低。應當理解的是，上述針對本實用新型的射頻電子標簽的具體實施例的 描述較為詳細，并不能因此而認為是對本實用新型的專利保護范圍的限制， 本實用新型的專利保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求1、一種天氣舒適度智能監(jiān)測裝置，包括多個氣象參數(shù)傳感器，其特征在于，還包括連接該多個氣象參數(shù)傳感器的至少一微處理器、及一提示單元，所述微處理器接收該多個氣象參數(shù)傳感器感應得到的氣象參數(shù)，所述氣象參數(shù)分別送入所述微處理器的舒適度模型單元進行加權運算，所述微處理器將獲得的舒適度值輸出給所述提示單元予以提示。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置分體設置成室 內機和室外機，所述微處理器設置為兩個；室外機包括多個氣象參數(shù)傳感 器以及第一微處理器，所述第一微處理器用于接收所述多個氣象參數(shù)；所 述室內機包括第二^f效處理器和提示單元，所述第二位處理器用于對接收到 的多個氣象參數(shù)進行分析和處理，得出對應得舒適度值并控制提示單元。
3、 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述室外機還包括一無 線發(fā)送模塊，用于將所述第一微處理器對多個氣象參數(shù)進行編碼后的數(shù)據 進行無線發(fā)送，所述室內機還包括與第二微處理器連接的無線接收模塊， 用于接收所述數(shù)據，實現(xiàn)室內與室外機之間無線數(shù)據傳輸。
4、 根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述氣象參數(shù)傳感器包 括風雨傳感器、濕度傳感器、光強傳感器和溫度傳感器。
5、 根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述提示單元包括音樂 模塊和光提示單元。
6、 根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述光提示單元包括由 一 LED驅動電路驅動控制的發(fā)光二極管模塊，所述第二微處理器通過一串 并變化電路控制該LED驅動電路。
7、 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)光二極管模塊包 括多個三色發(fā)光二極管和限流電阻，通過控制該每一發(fā)光二極管上的不同 引腳來控制發(fā)光顏色。
8、 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述音樂模塊還包括至 少 一語音芯片用于存儲音樂數(shù)據，由一單片機芯片控制該語音芯片實現(xiàn)其 錄放功能，并通過一放大電路連接有一揚聲器，用于播放提示音樂。
專利摘要本實用新型公開了一種天氣舒適度智能監(jiān)測裝置，包括多個氣象參數(shù)傳感器，以及連接該多個氣象參數(shù)傳感器的至少一微處理器，用于接收該多個氣象參數(shù)傳感器感應的氣象參數(shù)，并對應一舒適度模型單元，加權運算獲得一舒適度值，并根據該舒適度值由所述微處理器控制一提示單元予以提示舒適度程度。本實用新型所提供的天氣舒適度智能監(jiān)測裝置通過多傳感器技術可以隨時了解當前的天氣狀況，并通過建立舒適度模型單元和提示單元綜合對當前天氣狀況進行了生動、直觀的反映，適用不同環(huán)境和用戶的需要，其電路結構簡單，成本低。
文檔編號G01W1/00GK201051152SQ20072011840
公開日2008年4月23日 申請日期2007年1月29日 優(yōu)先權日2007年1月29日
發(fā)明者吳新宇, 徐揚生, 治 王, 俊 程, 帥 趙, 趙文龍, 雷 鄧 申請人:深圳先進技術研究院