适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法，步骤1，设进行判断的时刻为T，微处理器每隔时间Δt，读取一次传感器系统数据，记录时间分别为t1、t2、t3…；步骤2，计算露点温度Dt和露点湿度H0：步骤3，计算有效湿度ht、有效温度kt和有效光照lt；步骤4，校正衣物质量；步骤5，给出衣物干燥的两个必要条件：步骤6，根据必要条件判断衣物干燥。本发明专利技术采用非接触式的方法，利用传感器阵列采集衣物晾晒环境的风力、湿度、温度、光照强度等数据，利用压力传感器采集衣物和衣挂的质量数据，利用微处理器进行计时和运算，全自动的判断衣物干湿，并智能控制曝晒程度，结果可靠，灵活性和适用性强。

【技术实现步骤摘要】
适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法
本专利技术涉及智能家居技术，特别涉一种适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法。
技术介绍
晾晒衣物是人们家居生活不可缺少的一部分，随着人们生活水平提高，智能家居、物联网等领域的兴起，智能晾衣架等产品走进人们生活已成必然。长期以来，衣物的干湿判断主要由人们主观决定，通过用手触摸等方式判断衣物是否干燥，结果不够客观，因为衣物常常会存在未干死角；并且，人们常会因为忙碌忘记收取衣服，导致衣服过度曝晒，以至于被雨水、沙尘、强光灯损坏、折旧；同时，衣物不仅仅需要晾晒干燥，还需要额外的光照时间，以杀菌、清除异味等。目前，市场上存在的晾衣架中大部分都无法自动判断衣物的干湿程度，少数通过接触式的湿度传感器判断衣物干湿状况，这种方案只适合杆式晾衣架，并不能用于较为普遍使用的衣挂式晾衣架。公开号为CN106968089A的专利申请提到了一种利用接触式湿度传感器、空气温湿度传感器和压力传感器自动判断衣物干湿程度的方法，但并未说明具体控制方法。
技术实现思路
为了克服现有技术的前述不足，解决在衣物干湿判断上尚存的问题，本专利技术利用传感器系统所测得的重力、风力、湿度、温度、光照强度等数据，与时间进行加权积分，并加入衣物材质系数进行校正，提出了一种非接触式的适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法。本专利技术所采用的技术方案是：一种适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法，所述智能晾衣架包括晾衣杆、微处理器、传感器系统；所述传感器系统与所述微处理器相连接，包括压力传感器、风力传感器、湿度传感器、温度传感器、光照传感器；所述压力传感器设置在晾衣杆上，所述风力传感器、湿度传感器、温度传感器、光照传感器根据户型安装；控制算法具体如下：步骤1，设进行判断的时刻为T，微处理器每隔时间Δt，读取一次传感器系统数据，记录时间分别为t1、t2、t3…；设Mt为t时刻衣物的质量，Ht为t时刻的环境湿度，Kt为t时刻的环境温度，Wt为t时刻的风速参量，Lt为t时刻的光照强度；步骤2，计算露点数据：按照公式(1)计算露点温度Dt：根据湿度露点对照表得到露点湿度H0；步骤3，计算有效湿度ht、有效温度kt和有效光照lt：当环境湿度Ht小于露点湿度H0时，环境湿度对衣物的晾晒有贡献，记有效湿度ht为：ht＝{Ht1,Ht2…|Ht≤H0)}(2)当光照强度Lt大于有效光照强度时，光照对衣物的晾晒有贡献，设光照阈值为L0，记有效光照lt为：lt＝{Lt1,Lt2…|Lt≤L0}(3)当环境温度Kt大于露点温度Dt时，温度对衣物的晾晒有贡献，记有效温度kt为：kt＝{Kt1,Kt2…|Kt≥max(Dt)}(4)步骤4，校正衣物质量：利用风力传感器对压力传感器采样值进行修正，设t时刻采样值为Gt，风速参量为Wt，则修正后衣物质量Mt′为：式中，洠为重力加速度，单位N/kg；步骤5，给出衣物干燥的必要条件：在tk时刻，判断衣物干燥的第一个必要条件是：式中，ΔM为衣物质量阈值，为设定值，单位N；在tk时刻，判断衣物干燥的第二个必要条件是：α×γ×（λ1C1+λ2C2+λ3C3+λ4C4)＜C0(7)式中，α为用户偏好系数；γ为衣服材质系数，衣服越厚，越难晒干，γ越大；λ1，λ2，λ3，λ4分别为风力、湿度、光照、温度加权系数，由试验测定；C0为曝晒程度阈值，为设定值；C1，C2，C3，C4分别是风力、湿度、光照、温度加判别数，计算公式如下：步骤6，判断衣物干燥：T时刻，步骤5的两个必要条件均满足，则衣服晾晒完成判别数F为1，否则F为0，即：当F为1时，说明衣物已经干燥，且已经得到了充分的晾晒，此时衣物曝晒完成，启动智能晾衣架的自动收纳程序，或向用户发送提醒。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用非接触式的方法，综合利用多种传感器，全自动的判断衣物干湿，并智能控制曝晒程度，结果更可靠，灵活性和适用性更强；(2)本专利技术中，在测量衣物重力时，对风力进行了补偿，重力测量更准，可以避免因风吹导致的结果误判；(3)本专利技术使用风力、湿度、光照、温度加权值作为辅助判别，保证衣物在充分干燥的同时，还得到了充分的曝晒。(4)本专利技术在衣物曝晒完成后启动自动收纳程序或者提醒用户，可有效避免因用户忘记收取衣服而导致的衣服被雨水、沙尘、强光等损坏、折旧的情形。附图说明图1：本专利技术适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法流程图。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：本专利技术所适用的智能晾衣架为包含如下所述结构的任意智能晾衣架：晾衣杆、微处理器、传感器系统；所述传感器系统与所述微处理器相连接，包括压力传感器、风力传感器、湿度传感器、温度传感器、光照传感器；所述压力传感器设置在晾衣杆上，所述风力传感器、湿度传感器、温度传感器、光照传感器根据户型任意安装。一种适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法，如图1所示；衣物的晾干过程是多个因素共同作用的过程，本专利技术利用传感器阵列采集衣物晾晒环境的风力、湿度、温度、光照强度等数据，利用压力传感器采集衣物和衣挂的质量数据，利用微处理器进行计时和运算；控制算法具体如下：步骤1，设进行判断的时刻为T，微处理器每隔时间Δt，读取一次传感器系统数据，记录时间分别为t1、t2、t3…；设Mt为t时刻衣物的质量，Ht为t时刻的环境湿度，Kt为t时刻的环境温度，Wt为t时刻的风速参量，Lt为t时刻的光照强度。步骤2，计算露点数据：按照公式(1)计算露点温度Dt：不同的温度对应一个露点湿度，根据湿度露点对照表得到露点湿度H0。步骤3，计算有效湿度ht、有效温度kt和有效光照lt：当环境湿度Ht小于露点湿度H0时，环境湿度对衣物的晾晒有贡献，记有效湿度ht为：ht＝{Ht1,Ht2…|Ht≤H0)}(2)当光照强度Lt大于有效光照强度时，光照对衣物的晾晒有贡献，设光照阈值为L0，记有效光照lt为：lt＝{Lt1,Lt2…|Lt≤L0}(3)当环境温度Kt大于露点温度Dt时，温度对衣物的晾晒有贡献，记有效温度kt为：kt＝{Kt1,Kt2…|Kt≥max(Dt)}(4)风力，即空气流动可以加速衣物的干燥过程。步骤4，校正衣物质量：考虑到风对压力传感器的影响，本专利技术利用风力传感器对压力传感器采样值进行修正，设t时刻采样值为Gt，风速参量为Wt，则修正后衣物质量Mt′为：式中，洠为重力加速度，单位N/kg。步骤5，给出衣物干燥的必要条件：在tk时刻，判断衣物干燥的第一个必要条件是：式中，ΔM为衣物质量阈值，为设定值，单位N；在tk时刻，判断衣物干燥的第二个必要条件是：α×γ×(λ1C1+λ2C2+λ3C3+λ4C4)＜C0(7)式中，α为用户偏好系数，可在系统初始化时设定；γ为衣服材质系数，衣服越厚，越难晒干，γ越大；λ1，λ2，λ3，λ4分别为风力、湿度、光照、温度加权系数，由试验测定；C0为曝晒程度阈值，为设定值；C1，C2，C3，C4分别是风力、湿度、光照、温度加判别数，计算公式如下：步骤6，判断衣物干燥：T时刻，步骤5的两个必要条件均满足，则衣服晾晒完成判别数F为1，否则F为0，即：当F为1时，说明衣物已经干燥，且已经得到了充分的晾晒，此时衣物曝晒完成，启动智能晾衣架的自动收纳程序，或像用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法，所述智能晾衣架包括晾衣杆、微处理器、传感器系统；所述传感器系统与所述微处理器相连接，包括压力传感器、风力传感器、湿度传感器、温度传感器、光照传感器；所述压力传感器设置在晾衣杆上，所述风力传感器、湿度传感器、温度传感器、光照传感器根据户型安装；其特征在于，控制算法具体如下：步骤1，设进行判断的时刻为T，微处理器每隔时间Δt，读取一次传感器系统数据，记录时间分别为t1、t2、t3…；设Mt为t时刻衣物的质量，Ht为t时刻的环境湿度，Kt为t时刻的环境温度，Wt为t时刻的风速参量，Lt为t时刻的光照强度；步骤2，计算露点数据：按照公式(1)计算露点温度Dt：

【技术特征摘要】
1.一种适用于智能晾衣架的衣物曝晒程度控制算法，所述智能晾衣架包括晾衣杆、微处理器、传感器系统；所述传感器系统与所述微处理器相连接，包括压力传感器、风力传感器、湿度传感器、温度传感器、光照传感器；所述压力传感器设置在晾衣杆上，所述风力传感器、湿度传感器、温度传感器、光照传感器根据户型安装；其特征在于，控制算法具体如下：步骤1，设进行判断的时刻为T，微处理器每隔时间Δt，读取一次传感器系统数据，记录时间分别为t1、t2、t3…；设Mt为t时刻衣物的质量，Ht为t时刻的环境湿度，Kt为t时刻的环境温度，Wt为t时刻的风速参量，Lt为t时刻的光照强度；步骤2，计算露点数据：按照公式(1)计算露点温度Dt：根据湿度露点对照表得到露点湿度H0；步骤3，计算有效湿度ht、有效温度kt和有效光照lt：当环境湿度Ht小于露点湿度H0时，环境湿度对衣物的晾晒有贡献，记有效湿度ht为：ht＝{Ht1，Ht2…|Ht≤H0)}(2)当光照强度Lt大于有效光照强度时，光照对衣物的晾晒有贡献，设光照阈值为L0，记有效光照lt为：lt＝{Lt1，Lt2…|Lt≤L0}(3)当环境温度Kt...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋乐，王金栋，侯宇鹏，刘凌飞，陈颖，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12