基于人机距离的投影仪噪声动态控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及投影仪，具体为基于人机距离的投影仪噪声动态控制系统及其控制方法。

背景技术：

1、投影仪在工作过程中会产生大量的热量，如果不及时散热，会导致投影仪内部温度过高，影响投影仪的正常工作甚至损坏投影仪的元器件，散热扇是投影仪的主要散热方式，通过扇叶高速旋转，将投影仪内部的热量带到投影仪外部，从而达到散热的目的，但是在散热的过程中，会产生一定的噪音，如果散热的噪声较大会对观影效果造成一定的影响；

2、通过半导体散热模块进行散热，可以降低散热过程中发生的噪声，但是半导体散热模块的散热效率相对较低，在投影仪运行功率较大时，无法满足散热的需要，因此，针对上述问题提出基于人机距离的投影仪噪声动态控制系统及其控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于人机距离的投影仪噪声动态控制系统及其控制方法，以解决通过半导体散热模块进行散热，可以降低散热过程中发生的噪声，但是半导体散热模块的散热效率相对较低，在投影仪运行功率较大时，无法满足散热的需要的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基于人机距离的投影仪噪声动态控制系统及其控制方法，包括散热扇、散热扇控制模块、环境温度传感器、湿度传感器、人体红外检测模块、投影仪led光源模组、对比度传感器、分辨率传感器、处理器、控制器、用于辅助散热的半导体散热模块和用于历史数据储存的数据存储模块；

4、所述散热扇控制模块用于对散热扇的功率进行控制；

5、所述环境温度传感器用于对投影仪安装位置的环境温度进行监测，所述湿度传感器用于对投影仪安装位置的环境湿度进行监测；

6、所述人体红外检测模块用于对观影者与投影仪之间的距离进行监测；

7、所述投影仪led光源模组用于对投影的亮度进行控制；

8、所述投影仪led光源模组、对比度传感器、分辨率传感器和环境温度传感器用于对下一时段散热的功率需求进行预测；

9、所述处理器用于对收集的数据进行分析和处理，所述控制器用于根据处理器处理的结果进行控制信号的输出；

10、其中，散热的功率下一时段的需求预测通过机器学习算法分析投影仪实时运行数据，学习投影仪散热需求与其他因素之间的关系，并根据学习到的模型预测投影仪下一时段的散热需求。

11、优选的，所述半导体散热模块安装在散热扇的相对侧，且半导体散热模块受控制器直接控制。

12、优选的，s1：对投影仪下一时段散热的需求进行预测；

13、s2：对投影仪满足预测散热需求产生的噪音进行预测；

14、s3：根据观影者的距离、投影仪周围的空气温度和空气湿度，对此上述位置观影者实际听到的噪音进行计算；

15、其中，观影者实际听到的噪音计算公式为：

16、

17、其中：l_h表示人听到的噪音，单位为分贝；

18、l_s表示噪音源的噪音，单位为分贝；

19、β表示噪音的衰减系数，取值为0到1之间；

20、d表示噪音源和人之间的距离，单位为米；

21、同时根据观影者的习惯对不影响观影者观影的最大噪音值进行确定，确定值为l_hmax，通过l_hmax计算出l_smax的最大值为：

22、

23、s4：根据预测下一时段满足散热需要产生的噪音值与所述不影响观影者观影的最大噪音值进行对比分析；

24、当l_smax≥下一时段满足散热需要产生的噪音值，半导体散热模块不工作；

25、当l_smax＜下一时段满足散热需要产生的噪音值，半导体散热模块工作，进行辅助散热；

26、s5：将分析结果传递给控制器，并通过控制器控制半导体散热模组进行工作。

27、优选的，所述噪音衰减系数β的范围通过数学公式计算出：

28、步骤1：确定噪音衰减系数β的公式；

29、步骤2：确定噪音衰减系数β的影响系数；

30、步骤3：计算噪音衰减系数β的最大值；

31、步骤4：计算噪音衰减系数β的最小值；

32、步骤5：得出结论。

33、优选的，所述步骤1中噪音衰减系数β的公式如下：

34、β＝β_0*(1+α_t*t+α_h*rh)

35、其中，β表示噪音衰减系数，取值为0到1之间；β_0表示在标准温度和湿度下(20摄氏度、50％相对湿度)的噪音衰减系数；α_t表示温度对噪音衰减系数β的影响系数；α_h表示湿度对噪音衰减系数β的影响系数；t表示温度，单位为摄氏度；rh表示相对湿度，单位为百分比；

36、所述湿度数据通过湿度传感器读取，所述温度数据通过环境温度传感器读取。

37、优选的，所述步骤2中α_t和α_h的值通过实现测量数据得出。

38、优选的，所述步骤3和步骤4中，最大值和最小值通过投影仪使用位置的最大温度、最大湿度和最小温度、最小湿度求得，其中最大温度、最大湿度和最小温度、最小湿度数据通过数据存储模块读取。

39、优选的，所述步骤5中的结论，根据数据存储模块记录的最大温度、最大湿度和最小温度、最小湿度数数据进行实时调节。

40、优选的，所述散热扇在满足散热需求产生的噪声值通过处理器分析得出，与投影仪的散热需求和风扇的功率相关，具体为：

41、l＝a*pb

42、其中：l表示噪音，单位为分贝；

43、p表示功率，单位为瓦特；

44、a和b是常数，a表示噪音和功率之间关系的斜率，b表示噪音和功率之间关系的幂指数，b的取值范围为：(0，1]。

45、优选的，所述风扇的实际运行功率与散热扇的效率相关，散热扇的散热效率相关，散热效率通过数据储存模块分析得出，然后通过预测的散热量计算出散热扇实际的功率，具体为：

46、

47、其中：h表示投影仪的功耗，单位为瓦特；

48、dt表示投影仪的温升，单位为摄氏度；

49、p_f表示散热扇需要的功率，单位为瓦特；

50、η表示散热扇的效率，取值为0到1之间。

51、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

52、1、本发明中，通过散热扇和半导体散热模块协调对投影仪进行散热，可以最大程度的满足投影仪散热需要，同时降低散热发出的噪声，散热扇和半导体散热模块的工况，根据实际的需要实时的进行动态调节，可以根据观影者与投影仪的距离、以及投影仪实际使用的环境实现，最大程度的提高了光影过程中的舒适度；

53、2、本发明中，对观影位置的环境温度以及环境湿度，对噪声传播的噪音衰减系数进行动态调节，更加的符合投影仪使用的实际环境，配合人体红外检测模块，可以更好的根据人机距离，对投影仪噪音进行控制，使其在另观影者舒适的范围内。

54、3、本发明中，通过数据储存模块分析得出散热效率，可以使散热扇的实际散热效果，更加的符合散热的实际需求，以保证投影仪运行的工况在合理的范围内。