全文摘要
本实用新型提供了一种基于室内导航的空气净化装置，包括：主机本体、多组传感器组；所述本体包括单片机、实时转速控制模块、空气净化模块、室内导航模块、驱动模块以及无线通信模块；所述传感器组包括PM2.5传感器、甲醛传感器、GPS定位组件以及无线通信模块；所述传感器组分布在室内不同房间位置。本实用新型提出了一种基于室内导航的空气净化方案，通过室内导航算法进行室内障碍物的避让，有效提升空气净化装置在移动过程中对障碍物的避让效果，在空气净化过程中，根据实时的空气质量参数调节电机的转速，以达到节能的目的。解决了现有技术中智能化程度低的问题，实现根据屋内空气质量进行智能自主调节，节约能耗。
主设计要求
1.一种基于室内导航的空气净化装置，其特征在于，所述装置包括：主机本体、多组传感器组；所述本体包括单片机、实时转速控制模块、空气净化模块、室内导航模块、驱动模块以及无线通信模块；所述室内导航模块包括深度传感器以及GPS定位组件；所述单片机分别连接室内导航模块、实时转速控制模块以及无线通信模块；所述室内导航模块连接驱动模块，驱动主机本体移动；所述实时转速控制模块连接空气净化模块，控制所述空气净化模块的电机转速；所述传感器组包括PM2.5传感器、甲醛传感器、GPS定位组件以及无线通信模块；所述传感器组分布在室内不同房间位置，实时采集不同位置处的空气质量参数，并通过无线通信模块发送空气质量参数至本体。
设计方案
1.一种基于室内导航的空气净化装置，其特征在于，所述装置包括：
主机本体、多组传感器组；
所述本体包括单片机、实时转速控制模块、空气净化模块、室内导航模块、驱动模块以及无线通信模块；所述室内导航模块包括深度传感器以及GPS定位组件；
所述单片机分别连接室内导航模块、实时转速控制模块以及无线通信模块；所述室内导航模块连接驱动模块，驱动主机本体移动；所述实时转速控制模块连接空气净化模块，控制所述空气净化模块的电机转速；
所述传感器组包括PM2.5传感器、甲醛传感器、GPS定位组件以及无线通信模块；所述传感器组分布在室内不同房间位置，实时采集不同位置处的空气质量参数，并通过无线通信模块发送空气质量参数至本体。
2.根据权利要求1所述的一种基于室内导航的空气净化装置，其特征在于，所述空气净化模块包括电机、风扇、PM2.5吸附装置、甲醛吸附装置。
3.根据权利要求1所述的一种基于室内导航的空气净化装置，其特征在于，所述驱动模块包括驱动电机以及驱动轮，所述驱动轮位于所述装置底部，利用电机带动驱动轮前进。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于室内导航的空气净化装置，其特征在于，所述单片机选用STC12LE5A16AD型号。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于室内导航的空气净化装置，其特征在于，所述GPS定位组件选用JP7-T GPS模块。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及空气净化技术领域，特别是一种基于室内导航的空气净化装置。
背景技术
随着人们生活水平的改善，人们对于居家生活的环境质量的重视程度越来越高，生活环境中空气质量的好坏直接影响到人体健康，因此空气净化器应运而生。空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等)，有效提高空气清洁度的家电产品。空气净化器中有多种不同的技术和介质，使它能够向用户提供清洁和安全的空气。
传统的空气净化设备往往需要人工搬至固定位置处，无法进行自主移动，且电机的转速不会因为空气质量的改变而改变，智能化程度低，一定程度上造成了能耗的增加以及空气质量好坏不均。因此急需一种智能化程度高、且可自主调节的空气净化设备。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于室内导航的空气净化装置，旨在解决现有技术中空气净化器智能化程度低的问题，实现根据屋内空气质量进行智能自主调节，节约能耗。
为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种基于室内导航的空气净化装置，所述装置包括：
主机本体、多组传感器组；
所述本体包括单片机、实时转速控制模块、空气净化模块、室内导航模块、驱动模块以及无线通信模块；所述室内导航模块包括深度传感器以及GPS定位组件；
所述单片机分别连接室内导航模块、实时转速控制模块以及无线通信模块；所述室内导航模块连接驱动模块，驱动主机本体移动；所述实时转速控制模块连接空气净化模块，控制所述空气净化模块的电机转速。
所述传感器组包括PM2.5传感器、甲醛传感器、GPS定位组件以及无线通信模块；所述传感器组分布在室内不同房间位置，实时采集不同位置处的空气质量参数，并通过无线通信模块发送空气质量参数至本体。
优选地，所述空气净化模块包括电机、风扇、PM2.5吸附装置、甲醛吸附装置。
优选地，所述驱动模块包括驱动电机以及驱动轮，所述驱动轮位于所述装置底部，利用电机带动驱动轮前进。
优选地，所述单片机选用STC12LE5A16AD型号。
优选地，所述GPS定位组件选用JP7-T GPS模块。
实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
与现有技术相比，本实用新型提出了一种基于室内导航的空气净化方案，将监测空气质量的传感器组分别布置于不同房间内，主机本体可根据传感器监测到的空气质量参数进行位置导航，当空气质量参数满足一定阈值时，即移动到相应位置，通过室内导航算法进行室内障碍物的避让，有效提升空气净化装置在移动过程中对障碍物的避让效果，在空气净化过程中，根据实时的空气质量参数调节电机的转速，以达到节能的目的。解决了现有技术中智能化程度低的问题，实现根据屋内空气质量进行智能自主调节，节约能耗。
附图说明
图1为本实用新型实施例中所提供的一种基于室内导航的空气净化装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例中所提供的单片机电路示意图；
图3为本实用新型实施例中所提供的GPS定位组件电路示意图；
图4为本实用新型实施例中所提供的一种电机实时转速控制的逻辑示意图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和\/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和\/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
下面结合附图对本实用新型实施例所提供的一种基于室内导航的空气净化装置进行详细说明。
如图1所示，本实用新型实施例公开了一种基于室内导航的空气净化装置，所述装置包括：
主机本体、多组传感器组；
所述本体包括单片机、实时转速控制模块、空气净化模块、室内导航模块、驱动模块以及无线通信模块；所述室内导航模块包括深度传感器以及GPS定位组件；
所述单片机分别连接室内导航模块、实时转速控制模块以及无线通信模块，所述室内导航模块连接驱动模块，驱动主机本体移动，所述实时转速控制模块连接空气净化模块，控制所述空气净化模块的电机转速；
所述传感器组包括PM2.5传感器、甲醛传感器、GPS定位组件以及无线通信模块；所述传感器组分布在室内不同房间位置，实时采集不同位置处的空气质量参数，并通过无线通信模块发送空气质量参数至本体。
所述单片机选用STC12LE5A16AD型号，如图2所示。
所述GPS定位组件选用JP7-T GPS模块，如图3所示。
在本实用新型实施例中，在不同的房间内分别设置一组传感器组，通过利用传感器组监测空气质量参数以及获取传感器组所在的位置信息。在传感器组中设置PM2.5传感器、甲醛传感器、GPS定位组件，利用PM2.5传感器感知当前位置的PM2.5含量，利用甲醛传感器感知当前位置的甲醛含量，利用GPS定位组件获知当前位置信息，通过无线通信模块的收发功能，将空气质量参数PM2.5含量、甲醛含量以及位置信息发送至主机本体。
在主机本体接收到传感器组所在位置处的空气质量参数时，所述单片机对空气质量参数进行空气质量综合指数计算，当传感器组所在位置处的空气质量综合指数大于预设阈值上限且主机本体当前位置处的空气质量综合指数小于阈值下限时，单片机控制室内导航模块进行室内导航，驱动模块将主机本体移动到传感器组所在位置处。
所述驱动模块包括驱动电机以及驱动轮，利用电机带动空气净化装置底座的驱动轮前进。
由于装置所在环境因素复杂，具有不确定性，主机本体在移动过程中必然会遇到各种障碍物，包括静态障碍物以及动态障碍物，因此要对这些障碍物进行避让。
通过主机本体上的深度传感器获得当前深度图像，由深度图像计算得到视差图像，计算公式如下：
f为焦距，B为基线，D为任意一点到深度传感器的距离。
将深度图像转化为视差图后，对其进行水平方向的直方图统计得到V视差图，道路边缘信息在V视差图中表现为明显的粗直线，对道路信息进行提取。
根据深度图像获取道路的深度图像点坐标，转换为世界坐标：
将其带入平面方程AX+BY+CZ＝1，求得平面参数。
将剩余部分的深度图像点坐标代入平面方程，若满足：
-0.01＜AX+BY+CZ-1＜0.01
则将其认定为道路，从而提取出深度图像中的道路信息。在提取道路信息后利用常规路径规划算法进行路径规划，并移动到传感器组所在位置。
当主机本体移动到传感器组所在位置后，传感器组中的PM2.5传感器以及甲醛传感器持续将当前位置的PM2.5含量以及甲醛含量发送至主机本体，每间隔固定时间发送一次，实时监控当前空气质量。通过空气净化模块对当前位置进行空气质量调节，所述空气净化模块包括电机、风扇、PM2.5吸附装置、甲醛吸附装置。
单片机将接收到的PM2.5数据以及甲醛数据传入实时转速控制模块，所述实时转速控制模块与主机本体中空气净化模块中的电机控制端相连，输入信号与设定的多个信号进行比较，产生多个占空比不同的电压电平信号，每次仅有与输入信号最接近的一个信号产生的二进制信号处于第一电平。通过设定空气质量参数的动作阈值，与空气质量的监测数据进行对比，设定等级偏差确定第一电平，通过改变电机输入电压有效值的大小，以控制电机转速，实现对转速的调节，如图4所示。当空气质量净化至动作阈值以下时，空气净化模块中的电机处于待机状态。
本实用新型实施例提出了一种基于室内导航的空气净化方案，将监测空气质量的传感器组分别布置于不同房间内，主机本体可根据传感器监测到的空气质量参数进行位置导航，当空气质量参数满足一定阈值时，即移动到相应位置，通过室内导航算法进行室内障碍物的避让，有效提升空气净化装置在移动过程中对障碍物的避让效果，在空气净化过程中，根据实时的空气质量参数调节电机的转速，以达到节能的目的。解决了现有技术中智能化程度低的问题，实现根据屋内空气质量进行智能自主调节，节约能耗。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920078680.7
申请日:2019-01-17
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:37(山东)
授权编号:CN209355432U
授权时间:20190906
主分类号:F24F 11/63
专利分类号:F24F11/63;F24F11/56;F24F11/30;F24F11/46;F24F11/89;F24F11/70;F24F11/64;F24F110/64;F24F110/65
范畴分类:35C;
申请人:山东新力净化科技有限公司
第一申请人:山东新力净化科技有限公司
申请人地址:255400 山东省淄博市临淄区纬四路西首
发明人:刘永臻;肖朝兵;李德柱;李素珍;韩耀鑫;尹龙礼
第一发明人:刘永臻
当前权利人:山东新力净化科技有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：空气净化论文; 无线通信模块论文; 电机控制器论文; 室内定位论文; 传感器论文; 单片机论文; gps定位论文; gps模块论文; gps导航论文;