CN106288149B - 空调器控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器控制方法，包括：获取房间内辐射温度值、湿度以及人体表面的温度值；根据所述人体表面的温度值和房间内辐射温度值的差值，计算人体的第一散热量，并根据所述湿度计算人体的第二散热量；根据所述人体的第一散热量和第二散热量，计算人体的冷热感状态；根据所述冷热感状态，控制空调器运行。本发明还公开了一种空调器控制装置。本发明准确的提供用户的冷热感状态，进而，提高空调控制的准确性，提高空调的舒适度。

Description

空调器控制方法及装置

技术领域

本发明涉及空调领域，尤其涉及一种空调器控制方法和装置。

背景技术

通常空调器执行制冷或制热操作都是根据用户预先设定的温度或风速等参数值进行调节的，而用户预先设定的参数只是按照用户自己以往的习惯来设置，在不同的用户状态下并不是真正适合。例如，有些用户在比较热的环境下设定比较低的温度如20℃，经过一段时间后房间温度会迅速降低，用户会感觉比较冷，于是又将空调器的设定温度调高，导致用户感觉不舒适。并且，当用户处在房间内的不同位置时，由于距离空调器的出风口位置不同，用户感受到的空调器的制冷或制热效果也是不同的，使得用户的冷或热的感觉不同。因此，如果空调器都按照一个固定参数去运行或者调节，也会给用户带来过冷或者过热的感觉，引起用户的不舒适。这样会降低空调器的用户使用体验效果。故，目前空调控制过程中，无法提供准确的用户冷热状态，根据这个准确的冷热状态去控制空调运行。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空调控制方法及装置，旨在解决目前空调控制过程中，无法提供准确的用户冷热状态，根据这个准确的冷热状态去控制空调运行的问题。

为实现上述目的，本发明提供的空调器控制方法，包括步骤：

获取房间内辐射温度值、湿度以及人体表面的温度值；

根据所述人体表面的温度值和房间内辐射温度值的差值，计算人体的第一散热量，并根据所述湿度计算人体的第二散热量；

根据所述人体的第一散热量和第二散热量，计算人体的冷热感状态；

根据所述冷热感状态，控制空调器运行。

优选地，在制冷模式下，所述获取房间内湿度的步骤包括：

获取人体所在的区域以及室内风机当前的风档；

根据预设的人体所在的所述区域和风档与湿度的映射关系，确定房间内湿度。

优选地，在制热模式下，所述获取房间内湿度的步骤包括：

获取室内风机当前的风档；

根据预设的风挡与湿度的关联关系，确定房间内湿度。

优选地，所述根据人体的散热量获得人体的冷热感状态之后还包括：

当空调器运行制冷模式时，检测环境温度值，根据所述环境温度值修正冷热感状态。

优选地，所述根据人体的散热量获得人体的冷热感状态之后还包括：

当空调器运行制热模式时，检测环境温度值和空调器运行风速值；

根据所述环境温度值和运行风速值，获取人体附近的空气温度值；

根据所述人体附近的空气温度值，修正冷热感状态。

为实现上述目的，本发明还提供一种空调器控制装置，包括：

获取模块，用于获取房间内辐射温度值、湿度以及人体表面的温度值；

计算模块，用于根据所述人体表面的温度以及辐射温度值计算人体的第一散热量，还用于

根据所述湿度计算人体的第二散热量，并根据所述人体的第一散热量和第二散热量，计算人体的冷热感状态；

控制模块，根据所述冷热感状态控制空调器运行。

优选地，所述获取模块包括：

获取单元，用于获取人体所在的区域以及室内风机当前的风档；

确定单元，用于根据预设的人体所在的所述区域和风档与湿度的映射关系，确定房间内湿度。

优选地，所述获取单元，还用于获取室内风机当前的风档；

所述确定单元，还用于根据预设的风挡与湿度的关联关系，确定房间内湿度。

优选地，所述计算模块包括：

检测单元，用于在根据散热量人体的第一散热量和第二散热量计算人体的冷热感状态之后，若空调器运行制冷模式，则检测环境温度值；

修正单元，用于根据所述环境温度值修正冷热感状态。

优选地，所述检测单元，还用于在根据人体的第一散热量和第二散热量计算人体的冷热感状态之后，若空调器运行制热模式，则检测房间环境温度值和空调器运行风速值；

所述修正单元，还用于根据所述环境温度值和运行风速值获取人体附近的空气温度值，根据所述人体附近的空气温度值修正冷热感状态。

本发明通过获取人体表面的温度以及房间内辐射温度值和湿度得到人体的散热量值，并进一步根据人体的散热量值获得人体的当前冷热感状态值，通过此种方式获取的冷热感状态值准确性高。有效避免目前空调控制过程中，无法提供准确的用户冷热状态，根据这个准确的冷热状态去控制空调运行。准确的提供用户的冷热感状态，进而，提高空调控制的准确性，提高空调的舒适度。

附图说明

图1为本发明空调器控制方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明一实施例中红外阵列传感器扫描物体的热图像示意图；

图3为本发明一实施例中获取房间内湿度的流程示意图；

图4为本发明一实施例中红外阵列传感器在上下方向检测人体位置示意图；

图5为本发明一实施例中红外阵列传感器在左右方向检测人体位置示意图；

图6为本发明一实施例中人体位置在房间中的区域分布图；

图7为另一实施例中获取房间内湿度的流程示意图；

图8为本发明空调器控制方法第二实施例的流程示意图；

图9本发明空调器控制方法第三实施例的流程示意图；

图10为本发明的空调器控制装置的一实施例的功能模块图；

图11为图10中获取模块一实施例的细化功能模块示意图；

图12为图10中计算模块一实施例的细化功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的空调器控制方法和空调器。

首先对本发明实施例提出的空调器控制方法进行说明。图1为根据本发明的一个实施例的空调器控制方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例的空调器控制方法包括以下步骤：

步骤S10，获取房间内辐射温度值、湿度以及人体表面的温度值。

上述人体表面的温度是人体体表的温度值，辐射温度为环境四周表面对人体辐射作用的温度，湿度为房间内的空气湿度值。以人在房间内为例，此时辐射温度为房间内的周围环境如四周的墙体、窗户等对人体辐射作用的温度值，这两个温度值可通过具有测量热图像功能的传感器测量读取得到，例如阵列式红外传感器模块，其红外传感器扫描人体或者周围环境时会得到热图像。在一实施例中，如图2所示，热图像通过阵列排布方式可以获得其中每个小区域即其中一个像素的温度值，如图2所示每个像素的颜色深浅表示了其温度值的高低不同，并可读取每个像素的具体温度值。热红外传感器扫描人体时同样会得到一定面积区域的热图像，因为人体表面的各个地方的温度是不相同的，因此反映到对应的热图像也不相同，因此测量人体表面的温度时可以通过测量人体对应热图像所有像素的温度点取平均值的方式获取，即人体表面的平均温度值表示人体表面温度值。而测量房间内辐射温度是通过红外传感器扫描房间内的四周区域如墙壁、天花板、窗户形成的热图像后，去掉人体所在热图像部分，读取剩下部分的热图像的各个像素的温度值然后取平均值就获得了房间内的辐射温度值，即房间内的平均辐射温度值表示房间内的辐射温度值，并不局限于平均值，所述房间内湿度可以通过湿度传感器直接检测得到。

步骤S20，根据所述人体表面温度值和房间内辐射温度值的差值计算人体的散热量，并根据所述湿度计算人体的第二散热量。

根据热力学第一定律，人体产生的散热量基本等于人体消耗的热量，因此通过测量人体消耗的热量即可得到人体的散热量，人体消耗的热量可通过以下公式计算：

H1＝Φ(Tcl-Ta)

其中H1为人体的第一散热量，Tcl为人体表面的温度值，Ta为辐射温度值，Φ为附加计算系数，这些计算系数为人体热舒适性研究领域的一些通用计算系数，如考虑周围环境的有效辐射面积系数f_eff、着装的人体面积系数f_cl，Φ＝f_eff*f_cl，此时H＝f_eff*f_cl*(Tcl-Ta)，通过计算人体表面的温度值Tcl和辐射温度Ta的差值再结合计算系数Φ，得到人体的第一散热量H1。

当然，也可以根据人体表面的温度值Tcl、辐射温度值Ta与人体的第一散热量的映射关系，预先对温度值Tcl和温度值Ta进行取值，并设置与温度值Tcl和温度值Ta对应的人体的第一散热量，形成映射表。当获取人体表面的温度值Tcl、辐射温度值Ta时，就可以查表获得相应的人体的第一散热量。根据所述湿度计算人体的第二散热量；例如，人体表面蒸发的散热与湿度有关，也与人体表面温度相关，提前设定或根据实验设定一个系数a，所述系数a对应为湿度换算成散热量的系数，在计算得到湿度后，直接根据系数a换算为人体的第二散热量H2，为了计算准确性，H2＝a1*(a2*tcl-b-RHa*Pa)，其中，a1、a2和b为设定的常数，Pa为饱和水蒸气分压力，RHa为湿度。

步骤S30，根据所述人体的第一散热量和第二散热量计算人体的冷热感状态。

人体的冷热感状态可通过具体的不同值来体现，如下表：

上表中通过冷热感状态值M的大小分为8个区间，分别代表了人体不同的热舒适感觉，其中区间5为稍微凉爽的舒适感，区间6为稍微暖和的舒适感。

所述人体的散热量为第一散热量和第二散热量的和，或者给第一和第二散热量设定一权重，根据对应的权重计算出人体的散热量。由于人体的冷热感状态与人体消耗的热量相关，而人体消耗的热量等于人体的散热量，因此人体的散热量的大小反映了人的冷热感状态，通过前期空调器研发过程中对不同用户的冷热感觉进行体验测试，并根据当时计算得到的不同冷热感觉下的散热量值，可通过拟合公式获得二者之间的关系式，例如冷热感状态值M和散热量H的关系式可以表示如下：

M＝a0+a1H+a2H²+a3H³+…..+anHⁿ

其中a0、a1、a2、a3、an为根据实验获得的不同的计算系数值，n为正数值，其取值大小依据具体的H和M数据组之间的形成拟合公式确定，如N可以取值为4。通过以上公式中人体的冷热感值M与散热量H之间的关系式，当计算得到人体的散热量值H后，代入以上公式就得到了人体的冷热感状态值M。需要说明的是，上述拟合公式仅仅用来说明人体冷热感值与散热量存在一定的关系，并不限定本发明的范围，根据前期实验过程中H和M数据组也可以根据其他拟合方法拟合，获得其他拟合公式。

步骤S40，根据所述冷热感状态控制空调器运行。

根据人体的冷热感状态值，控制空调器的运行参数，使人体的冷热感状态值往舒适的区间变化，空调器的运行参数包括设定温度、运行风速、导风条状态中的一种或者多种，例如当人体当前的冷热感状态值为2.5位于区间1即处于热的感觉，通过自动空调器的设定温度时的当前空调器的设定温度降低以使得房间内的环境温度降低，使得人的冷热感状态值逐渐减小，最后保持在区间4内，使得人体冷热感状态变化到舒适状态。

根据本发明所述的空调器控制方法，通过获取人体表面的温度以及房间内辐射温度值和湿度得到人体的散热量值，并进一步根据人体的散热量值获得人体的当前冷热感状态值，通过此种方式获取的冷热感状态值准确性高。有效避免目前空调控制过程中，无法提供准确的用户冷热状态，根据这个准确的冷热状态去控制空调运行。准确的提供用户的冷热感状态，进而，提高空调控制的准确性，提高空调的舒适度。

空调器包括多种运行模式，例如，有制冷或制热等，在冬天的时候，天气比较冷，会运行在制热模式；在夏天的时候，天气比较热，会运行在制热模式。而在制冷和制热状态下，房间内的湿度也会不同，且会随着空调在制冷或制热模式下的工况而不同。在本发明一较佳实施例中，参考图3，在制冷模式下，所述获取房间内湿度的步骤包括：

步骤S11，获取人体所在的区域以及室内风机当前的风档；

步骤S12，根据预设的人体所在的所述区域和风档与湿度的映射关系，确定房间内湿度。

图4所示为阵列式红外传感器模块在其上下方向上测量人体的位置参数的示意图，图中1为空调器，2是安装在空调器上的阵列式红外传感器模块，3为人体所在位置，4是房间四周的墙体，5是地面，阵列式红外传感器模块可检测到上下方向上与人体位置的连线与安装阵列式红外传感器模块的空调器所固定的墙面的夹角大小，即图中阵列式红外传感器模块与人体位置的连线L和与固定空调器墙面竖直平行的线H的夹角θ值，又因为空调器的安装高度为一固定值，即图中的H为固定值，其值可通过用户对空调器安装后的高度进行测量输入到空调器的控制界面中获得，或者可以粗略的估算得到，这样通过H和夹角θ的值通过三角函数公式可以计算得到W的大小：W＝H*tanθ，即获得人体所在位置相对空调器在地面方向上的最短距离W值。

图5所示为阵列式红外传感器模块在其左右方向上测量人体的位置参数的示意图，图中1为空调器，2是安装在空调器上的阵列式红外传感器模块，3为人体，4是房间四周的墙体，A1和A2是人体所在的不同位置点，阵列式红外传感器模块在左右方向上能扫描检测周围环境和物体的范围的最大视角是固定的，如图中L1和L4线构成的夹角b3为阵列式红外传感器模块在左右方向上能检测到周围环境和物体的最大视角，当人处在房间中的不同位置时，如图中的A1和A2点，其在位于最大视角范围的在左右方向上的位置可以被阵列式红外传感器模块检测确定，由于L1和L4是固定的，人体与阵列式红外传感器模块确定的连线与这两个边的夹角就可以被检测得到，如人体位于A1点位置时，人体与阵列式红外传感器模块确定的连线L2与L1的夹角b1的大小可以被检测得到，同理人体位于A2点位置时，人体与阵列式红外传感器模块确定的连线L3与L1的夹角b2的大小可以被检测得到。这样通过夹角b1和b2的大小就可以确定人体在阵列式红外传感器模块左右方向上的位置，当然夹角不一定固定是人体与阵列式红外传感器模块确定的连线与最大视角左边线L1形成的角度，也可以是人体与阵列式红外传感器模块确定的连线与右边线L2形成的角度。

通过上述阵列式红外传感器模块在其上下方向上测量人体的位置参数和在其左右方向上测量人体的位置参数即可确定人体在房间中的位置，因扫描的距离和夹角固定，可以计算到人体在房间的具体位置。在确定人体在房间中的位置后，然后再根据人体在房间中的位置以及空调运行风速，确定人体所在位置的运行风速值。根据实验可知，当人体所在的位置越靠近空调器所在正对位置时，所述人体所在位置的运行风速与所述空调器的运行风速的相差越小；当人体所在的位置越远离空调器所在正对位置时，所述人体所在位置的运行风速与所述空调器的运行风速的相差越大。

具体地，确定人体所在位置的运行风速值可包括以下步骤：

预先将空调的吹风区域划分为多个子区域；

如图6所示，可将房间内的区域分为A至E 5个子区域，其中C区域为相对靠近空调器正对位置的区域。

获取空调的运行风速；

空调的运行风速值可分为若干个等级，即风速等级V2值，每个风速等级V2具有相应的运行风速值。该等级可以为空调的运行风挡，例如高、中、低档等等。根据空调的运行风挡，可以获得空调的运行风速值。

获取人体所在位置所属的子区域；

通过红外阵列传感器模块所测量的位置参数，以及预先划分的子区域，可以获得人体位于哪个子区域中，即人体所在位置所属的子区域。例如，人体位于空调正对位置，则该人体位于C区域。

根据空调的运行风速，以及人体所在位置所属的子区域，确定人体所在位置的运行风速值。

本实施例中，根据人体所在位置的运行风速与空调运行风速之间的关系，可以确定人体位于不同区域时的运行风速值V1，例如：

根据实验可知，当人体所在的位置越靠近空调器所在正对位置时，所述人体所在位置的运行风速与所述空调器的运行风速的相差越小；当人体所在的位置越远离空调器所在正对位置时，所述人体所在位置的运行风速与所述空调器的运行风速的相差越大。如从上述表格可以看出：C区域是最靠近空调器正对位置的区域，人体位于C区域时获得运行风速值是最大的，A、B、D、E区域比较远离靠近空调器正对位置的C区域，人体位于这两个区域时获得运行风速值相对减小。风档不同会影响到空气中的湿度，具体的，参考下表，为制冷模式下风档、人所在区域与湿度的映射表，表中的RH1为设定值。本实施例在制热模式下通过结合风档和人所在的区域来得到人体附近的湿度，使得获取的湿度更加准确，进而提高了人体冷热感状态的准确度，提高空调器的舒适度。

进一步地，参考图7，在制热模式下时，所述获取房间内湿度的步骤包括：

步骤S13，获取室内风机当前的风档；

步骤S14，根据预设的风挡与湿度的关联关系，确定房间内湿度。

按照制冷模式下风档和风速值的确定方式，因风档不同会影响到空气中的湿度，因制冷量对应不同风档在房间内扩散的程度不同，因而风档越大湿度越小，风档越小，湿度越大。具体的，参考下表，为制热模式下风档与湿度的映射表。本实施例在制冷模式下通过结合风档来得到房间内的湿度，使得获取的湿度更加准确，进而提高了人体冷热感状态的准确度，提高空调器的舒适度。

风挡	湿度关联模型
		[1,10]	RHa＝RH1+14.53
[11,30]	RHa＝RH1+10
		[31,50]	RHa＝RH1+6.16
[51,70]	RHa＝RH1+3.84
		[71,90]	RHa＝RH1+2.71
[91,100]	RHa＝RH1+2.29

进一步的，参照图8，图8为根据本发明的另外一个实施例的空调器控制方法的流程示意图，基于上述本发明的空调控制方法第一实施例，在本实施例中，在上述步骤S30之后还包括：

步骤S50，当空调器运行制冷模式时，检测环境温度值，根据温度值修正冷热感状态值。

在根据散热量计算得到人体的冷热感状态值后，如果空调器运行制冷模式，此时可根据检测到的环境温度值，进一步对冷热感状态值进行修正。

具体的调整规则如下：

获取空调器检测到的环境温度值T1，根据环境温度值T1值的大小对冷热感状态值M进行修正，例如可以通过一个公式对其修正，如：

M＝aT1³+bT1²+cT1+d

其中a、b、c、d为不同的计算系数值。

或者也可以根据环境温度值T1值分为不同的温度区间，根据不同的温度区间对冷热感状态值M值进行不同的修正，如：

T1≤a1时，M＝M+b0

a1<T1≤a2时，M＝M+b1

a2<T1≤a3时，M＝M+b2

T1>a3时，M＝M+b3

其中a1<a2<a3，b0、b1、b2、b3为不同的修正值，例如具体的修正值可以如下：

T1≤21℃时，M＝M–2

18℃<T1≤21℃时，M＝M–1

21℃<T1≤25℃时，M＝M–0.5

T1>25℃时，M＝M+1。

从以上修正的计算式可以看出，当环境温度值T1处于偏冷状态(18℃<T1≤21℃)或者偏热状态时(T1>25℃)，对冷热感状态值M的修正大；当环境温度值T1处于比较舒适的状态(21℃<T1≤25℃)时，对冷热感状态值M的修正小。

进一步地，冷热感状态值M值可以限定上下限值，如：

M≤-3时，取M＝-3

M≥3时，取M＝3。

本发明实施例中，通过当空调器运行制冷模式时，检测环境温度值，根据该环境温度值修正冷热感状态值，从而进一步保证了冷热感状态值所反映的用户当前的冷热感状态更加贴近用户当前的冷热感受，使得后续根据冷热感状态值控制空调器调整运行参数时更加准确，进一步提升用户的舒适性体验。

进一步的，参照图9，图9为本发明的空调控制方法第三实施例的流程示意图。基于上述本发明的空调控制方法第一实施例，在本实施例中，在上述步骤S30之后还包括：

S60，当空调器运行制热模式时，检测环境温度值和空调器运行风速值，根据所述环境温度值和运行风速值获取人体附近的空气温度值，根据所述人体附近的空气温度值修正冷热感状态值。

在空调器运行制热模式时，人体对空调器吹出来的热风的感受与制冷状态下的冷风感受不一样，除了与环境温度相关，还与空调器吹出来的热风风速有关系，此时除了需要结合环境温度值，还需要结合空调器的运行风速值对冷热感状态进行修正，即需要首先根据环境温度值和空调器的运行风速值获得人体附近的空气温度值，然后再根据人体附近的空气温度值对冷热感状态值进行修正。

根据环境温度值和空调器的运行风速值获得人体附近的空气温度值如下：

获取空调器检测到的环境温度值T1，根据空调器的运行风速值大小分为不同的风速区间，根据不同的风速区间对T1值进行计算得到人体附近的空气温度值，由于人体对制热模式下的热风感受比制冷模式下的冷风感受要敏感，且对不同大小的热风风速感受差别明显，因此不适合采取固定的计算法则来根据环境温度值T1来获取人体附近的空气温度值，而需要根据不同的风速区间来区别计算。例如可以根据空调器的运行风速值按照风速从小到大分为100个等级，将这100个等级分为10个区间，每个区间采用不同的计算法则：

风速区间	计算法则
		[1,10]	Ta＝T1-c1
[11,30]	Ta＝T1-c2
		[31,50]	Ta＝T1-c3
[51,70]	Ta＝T1-c4
		[71,90]	Ta＝T1-c5
[91,100]	Ta＝T1-c6

其中Ta为人体附近的空气温度值，T1为环境温度值，c1、c2、c3、c4、c5、c6为正数值且互不相等。

根据实验获知，当风速越高时，人体附近的空气温度与环境温度差别越小，风速越低时，人体附近的空气温度与环境温度差别越大，即上述c1、c2、c3、c4、c5、c6的大小关系为：c1>c2>c3>c4>c5>c6，例如上面的表格列举c1、c2、c3、c4、c5、c6的具体值时可以如下：

风速区间	计算法则
		[1,10]	Ta＝T1-11
[11,30]	Ta＝T1-9.3
		[31,50]	Ta＝T1-8.4
[51,70]	Ta＝T1-4.1
		[71,90]	Ta＝T1-2.4
[91,100]	Ta＝T1-0.9

制热模式下获取人体附近的空气温度值后，根据人体附近的空气温度值对人体的冷热感状态值M进行修正时，可根据人体附近的空气温度值分为若干个不同的温度区间，根据不同的温度区间对冷热感状态值M进行修正，如通过不同的温度区间限定M值的具体范围值对M进行修正：

T1≤c1时，M≤d1

c1<T1≤c2时，d1<M≤d2

c2<T1≤c3时，d2<M≤d3

T1>a3时，M>d3

其中c1<c2<c3，d1、d2、d3为不同的修正值，例如具体修正值可以如下：

T1≤17℃时，M≤-1

17℃<T1≤21℃时，-1<M≤-0.5

21℃<T1≤26时，-0.5<M≤1

T1>26时，M>1。

进一步地，冷热感状态值M值可以限定上下限值，如：

M≤-3时，取M＝-3

M≥3时，取M＝3。

本实施例中，在根据人体的散热量获取人体的冷热感状态值之后，在空调器运行制热模式时，检测房间环境温度值和空调器运行风速值，根据环境温度值和运行风速值获取人体附近的空气温度值，最后根据人体附近的空气温度值对人体的冷热感状态值进行修正，使得在制热模式下的获取的冷热感状态值更加贴近于人体的冷热感感受，进一步后续根据冷热感状态值对空调器进行控制时更加准确，提升用户的舒适体验。

下面参照附图描述根据本发明另外实施例提出的空调器控制装置。

参照图10，图10为本发明的空调器控制装置一实施例的功能模块示意图。在本实施例中，所述空调器控制装置包括：获取模块10、计算模块20和控制模块30，

所述获取模块10，用于获取房间内辐射温度值、湿度以及人体表面的温度值。

上述人体表面的温度是人体体表的温度值，辐射温度为环境四周表面对人体辐射作用的温度，湿度为房间内的空气湿度值。以人在房间内为例，此时辐射温度为房间内的周围环境如四周的墙体、窗户等对人体辐射作用的温度值，这两个温度值可通过具有测量热图像功能的传感器测量读取得到，例如阵列式红外传感器模块，其红外传感器扫描人体或者周围环境时会得到热图像。在一实施例中，如图2所示，热图像通过阵列排布方式可以获得其中每个小区域即其中一个像素的温度值，如图2所示每个像素的颜色深浅表示了其温度值的高低不同，并可读取每个像素的具体温度值。热红外传感器扫描人体时同样会得到一定面积区域的热图像，因为人体表面的各个地方的温度是不相同的，因此反映到对应的热图像也不相同，因此测量人体表面的温度时可以通过测量人体对应热图像所有像素的温度点取平均值的方式获取，即人体表面的平均温度值表示人体表面温度值。而测量房间内辐射温度是通过红外传感器扫描房间内的四周区域如墙壁、天花板、窗户形成的热图像后，去掉人体所在热图像部分，读取剩下部分的热图像的各个像素的温度值然后取平均值就获得了房间内的辐射温度值，即房间内的平均辐射温度值表示房间内的辐射温度值，并不局限于平均值，所述房间内湿度可以通过湿度传感器直接检测得到。

所述计算模块20，用于根据所述人体表面温度值和房间内辐射温度值的差值计算人体的散热量，并根据所述湿度计算人体的第二散热量。

根据热力学第一定律，人体产生的散热量基本等于人体消耗的热量，因此通过测量人体消耗的热量即可得到人体的散热量，人体消耗的热量可通过以下公式计算：

H1＝Φ(Tcl-Ta)

其中H1为人体的第一散热量，Tcl为人体表面的温度值，Ta为辐射温度值，Φ为附加计算系数，这些计算系数为人体热舒适性研究领域的一些通用计算系数，如考虑周围环境的有效辐射面积系数f_eff、着装的人体面积系数f_cl，Φ＝f_eff*f_cl，此时H＝f_eff*f_cl*(Tcl-Ta)，通过计算人体表面的温度值Tcl和辐射温度Ta的差值再结合计算系数Φ，得到人体的第一散热量H1。

当然，也可以根据人体表面的温度值Tcl、辐射温度值Ta与人体的第一散热量的映射关系，预先对温度值Tcl和温度值Ta进行取值，并设置与温度值Tcl和温度值Ta对应的人体的第一散热量，形成映射表。当获取人体表面的温度值Tcl、辐射温度值Ta时，就可以查表获得相应的人体的第一散热量。根据所述湿度计算人体的第二散热量；例如，人体表面蒸发的散热与湿度有关，也与人体表面温度相关，提前设定或根据实验设定一个系数a，所述系数a对应为湿度换算成散热量的系数，在计算得到湿度后，直接根据系数a换算为人体的第二散热量H2，为了计算准确性，H2＝a1*(a2*tcl-b-RHa*Pa)，其中，a1、a2和b为设定的常数，Pa为饱和水蒸气分压力，RHa为湿度。

所述计算模块20，还用于根据所述人体的第一散热量和第二散热量计算人体的冷热感状态。

人体的冷热感状态可通过具体的不同值来体现，如下表：

上表中通过冷热感状态值M的大小分为8个区间，分别代表了人体不同的热舒适感觉，其中区间5为稍微凉爽的舒适感，区间6为稍微暖和的舒适感。

所述人体的散热量为第一散热量和第二散热量的和，或者给第一和第二散热量设定一权重，根据对应的权重计算出人体的散热量。由于人体的冷热感状态与人体消耗的热量相关，而人体消耗的热量等于人体的散热量，因此人体的散热量的大小反映了人的冷热感状态，通过前期空调器研发过程中对不同用户的冷热感觉进行体验测试，并根据当时计算得到的不同冷热感觉下的散热量值，可通过拟合公式获得二者之间的关系式，例如冷热感状态值M和散热量H的关系式可以表示如下：

M＝a0+a1H+a2H²+a3H³+…..+anHⁿ

其中a0、a1、a2、a3、an为根据实验获得的不同的计算系数值，n为正数值，其取值大小依据具体的H和M数据组之间的形成拟合公式确定，如N可以取值为4。通过以上公式中人体的冷热感值M与散热量H之间的关系式，当计算得到人体的散热量值H后，代入以上公式就得到了人体的冷热感状态值M。需要说明的是，上述拟合公式仅仅用来说明人体冷热感值与散热量存在一定的关系，并不限定本发明的范围，根据前期实验过程中H和M数据组也可以根据其他拟合方法拟合，获得其他拟合公式。

所述控制模块30，用于根据所述冷热感状态控制空调器运行。

根据人体的冷热感状态值，控制空调器的运行参数，使人体的冷热感状态值往舒适的区间变化，空调器的运行参数包括设定温度、运行风速、导风条状态中的一种或者多种，例如当人体当前的冷热感状态值为2.5位于区间1即处于热的感觉，通过自动空调器的设定温度时的当前空调器的设定温度降低以使得房间内的环境温度降低，使得人的冷热感状态值逐渐减小，最后保持在区间4内，使得人体冷热感状态变化到舒适状态。

根据本发明所述的空调器控制方法，通过获取人体表面的温度以及房间内辐射温度值和湿度得到人体的散热量值，并进一步根据人体的散热量值获得人体的当前冷热感状态值，通过此种方式获取的冷热感状态值准确性高。有效避免目前空调控制过程中，无法提供准确的用户冷热状态，根据这个准确的冷热状态去控制空调运行。准确的提供用户的冷热感状态，进而，提高空调控制的准确性，提高空调的舒适度。

空调器包括多种运行模式，例如，有制冷或制热等，在冬天的时候，天气比较冷，会运行在制热模式；在夏天的时候，天气比较热，会运行在制热模式。而在制冷和制热状态下，房间内的湿度也会不同，且会随着空调在制冷或制热模式下的工况而不同。在本发明一较佳实施例中，参考图11，所述获取模块10包括获取单元11和确定单元12，

所述获取单元11，用于获取人体所在的区域以及室内风机当前的风档；

所述确定单元12，用于根据预设的人体所在的所述区域和风档与湿度的映射关系，确定房间内湿度。

图4所示为阵列式红外传感器模块在其上下方向上测量人体的位置参数的示意图，图中1为空调器，2是安装在空调器上的阵列式红外传感器模块，3为人体所在位置，4是房间四周的墙体，5是地面，阵列式红外传感器模块可检测到上下方向上与人体位置的连线与安装阵列式红外传感器模块的空调器所固定的墙面的夹角大小，即图中阵列式红外传感器模块与人体位置的连线L和与固定空调器墙面竖直平行的线H的夹角θ值，又因为空调器的安装高度为一固定值，即图中的H为固定值，其值可通过用户对空调器安装后的高度进行测量输入到空调器的控制界面中获得，或者可以粗略的估算得到，这样通过H和夹角θ的值通过三角函数公式可以计算得到W的大小：W＝H*tanθ，即获得人体所在位置相对空调器在地面方向上的最短距离W值。

图5所示为阵列式红外传感器模块在其左右方向上测量人体的位置参数的示意图，图中1为空调器，2是安装在空调器上的阵列式红外传感器模块，3为人体，4是房间四周的墙体，A1和A2是人体所在的不同位置点，阵列式红外传感器模块在左右方向上能扫描检测周围环境和物体的范围的最大视角是固定的，如图中L1和L4线构成的夹角b3为阵列式红外传感器模块在左右方向上能检测到周围环境和物体的最大视角，当人处在房间中的不同位置时，如图中中的A1和A2点，其在位于最大视角范围的在左右方向上的位置可以被阵列式红外传感器模块检测确定，由于L1和L4是固定的，人体与阵列式红外传感器模块确定的连线与这两个边的夹角就可以被检测得到，如人体位于A1点位置时，人体与阵列式红外传感器模块确定的连线L2与L1的夹角b1的大小可以被检测得到，同理人体位于A2点位置时，人体与阵列式红外传感器模块确定的连线L3与L1的夹角b2的大小可以被检测得到。这样通过夹角b1和b2的大小就可以确定人体在阵列式红外传感器模块左右方向上的位置，当然夹角不一定固定是人体与阵列式红外传感器模块确定的连线与最大视角左边线L1形成的角度，也可以是人体与阵列式红外传感器模块确定的连线与最大视角右边连续L2形成的角度，或者是人体与阵列式红外传感器模块确定的连线与其垂直空调器所在墙面所在的水平线确定的角度。

通过上述阵列式红外传感器模块在其上下方向上测量人体的位置参数和在其左右方向上测量人体的位置参数即可确定人体在房间中的位置，可根据人体在房间中的位置不同将房间内的空间分为若干个区域，如图6所示，将房间内的区域分为A至E 5个区域，其中C区域为相对靠近空调器正对位置的区域。获取室内风机当前的风档，所述风档也可以是室内风机风速或转速等。由于人处在房间中距离空调器不同位置时，感受到空调器的送风效果是不同的，因此通过确定人体所在位置位于房间中的区域，再获取空调器的运行风速值，可以最终确定人体所在位置的运行风速值。例如获取空调器的运行风速大小将风速大小分为若干个等级，根据此等级值可确定风速等级V2值，以及根据不同区域确定人体所在位置的风速V1具体可以如下确定：

根据实验可知，当人体所在的位置越靠近空调器所在正对位置时，所述人体所在位置的运行风速与所述空调器的运行风速的相差越小；当人体所在的位置越远离空调器所在正对位置时，所述人体所在位置的运行风速与所述空调器的运行风速的相差越大。如从上述表格可以看出：C区域是最靠近空调器正对位置的区域，人体位于C区域时获得运行风速值是最大的，A、B、D、E区域比较远离靠近空调器正对位置的C区域，人体位于这两个区域时获得运行风速值相对减小。风档不同会影响到空气中的湿度，具体的，参考下表，为制冷模式下风档、人所在区域与湿度的映射表。本实施例在制热模式下通过结合风档和人所在的区域来得到人体附近的湿度，使得获取的湿度更加准确，进而提高了人体冷热感状态的准确度，提高空调器的舒适度。

进一步地，在制热模式下，所述获取单元11，还用于获取室内风机当前的风档；

所述确定单元12，还用于根据预设的风挡与湿度的关联关系，确定房间内湿度。

按照制冷模式下风档和风速值的确定方式，因风档不同会影响到空气中的湿度，因制冷量对应不同风档在房间内扩散的程度不同，因而风档越大湿度越小，风档越小，湿度越大。具体的，参考下表，为制热模式下风档与湿度的映射表。本实施例在制冷模式下通过结合风档来得到房间内的湿度，使得获取的湿度更加准确，进而提高了人体冷热感状态的准确度，提高空调器的舒适度。

风挡	湿度关联模型
		[1,10]	RHa＝RH1+14.53
[11,30]	RHa＝RH1+10
		[31,50]	RHa＝RH1+6.16
[51,70]	RHa＝RH2+3.84
		[71,90]	RHa＝RH2+2.71
[91,100]	RHa＝RH2+2.29

进一步的，参照图12，所述计算模块20包括：检测单元21和修正单元22，

所述检测单元21，用于当空调器运行制冷模式时，检测环境温度值；

所述修正单元22，用于根据温度值修正冷热感状态值。

在根据散热量计算得到人体的冷热感状态值后，如果空调器运行制冷模式，此时可根据检测到的环境温度值，进一步对冷热感状态值进行修正。

具体的调整规则如下：

获取空调器检测到的环境温度值T1，根据环境温度值T1值的大小对冷热感状态值M进行修正，例如可以通过一个公式对其修正，如：

M＝aT1³+bT1²+cT1+d

其中a、b、c、d为不同的计算系数值。

或者也可以根据环境温度值T1值分为不同的温度区间，根据不同的温度区间对冷热感状态值M值进行不同的修正，如：

a1<T1≤a2时，M＝M+b1

a2<T1≤a3时，M＝M+b2

T1>a4时，M＝M+b3

其中a1<a2<a3，b1、b2、b3为不同的修正值，例如具体的修正值可以如下：

18℃<T1≤21℃时M＝M–1

21℃<T1≤25℃时M＝M–0.5

T1>25℃时M＝M+1

从以上修正的计算式可以看出，当环境温度值T1处于偏冷状态(18℃<T1≤21℃)或者偏热状态时(T1>25℃)，对冷热感状态值M的修正大；当环境温度值T1处于比较舒适的状态(21℃<T1≤25℃)时，对冷热感状态值M的修正小。

进一步的，冷热感状态值M值可以限定上下限值，如：

M≤-3时，取M＝-3

M≥3时，取M＝3

本发明实施例中，通过当空调器运行制冷模式时，检测环境温度值，根据该环境温度值修正冷热感状态值，从而进一步保证了冷热感状态值所反映的用户当前的冷热感状态更加贴近用户当前的冷热感受，使得后续根据冷热感状态值控制空调器调整运行参数时更加准确，进一步提升用户的舒适性体验。

进一步地，所述检测单元21，还用于当空调器运行制热模式时，检测环境温度值和空调器运行风速值；

所述修正单元22，还用于根据所述环境温度值和运行风速值获取人体附近的空气温度值，根据所述人体附近的空气温度值修正冷热感状态值。

在空调器运行制热模式时，人体对空调器吹出来的热风的感受与制冷状态下的冷风感受不一样，除了与环境温度相关，还与空调器吹出来的热风风速有关系，此时除了需要结合环境温度值，还需要结合空调器的运行风速值对冷热感状态进行修正，即需要首先根据环境温度值和空调器的运行风速值获得人体附近的空气温度值，然后再根据人体附近的空气温度值对冷热感状态值进行修正。

根据环境温度值和空调器的运行风速值获得人体附近的空气温度值如下：

获取空调器检测到的环境温度值T1，根据空调器的运行风速值大小分为不同的风速区间，根据不同的风速区间对T1值进行计算得到人体附近的空气温度值，由于人体对制热模式下的热风感受比制冷模式下的冷风感受要敏感，且对不同大小的热风风速感受差别明显，因此不适合采取固定的计算法则来根据环境温度值T1来获取人体附近的空气温度值，而需要根据不同的风速区间来区别计算。例如可以根据空调器的运行风速值按照风速从小到大分为100个等级，将这100个等级分为10个区间，每个区间采用不同的计算法则：

风速区间	计算法则
		[1,10]	Ta＝T1-c1
[11,30]	Ta＝T1-c2
		[31,50]	Ta＝T1-c3
[51,70]	Ta＝T1-c4
		[71,90]	Ta＝T1-c5
[91,100]	Ta＝T1-c6

其中Ta为人体附近的空气温度值，T1为环境温度值，c1、c2、c3、c4、c5、c6为正数值且互不相等。

根据实验获知，当风速越高时，人体附近的空气温度与环境温度差别越小，风速越低时，人体附近的空气温度与环境温度差别越大，即上述c1、c2、c3、c4、c5、c6的大小关系为：c1>c2>c3>c4>c5>c6，例如上面的表格列举c1、c2、c3、c4、c5、c6的具体值时可以如下：

风速区间	计算法则
		[1,10]	Ta＝T1-11
[11,30]	Ta＝T1-9.3
		[31,50]	Ta＝T1-8.4
[51,70]	Ta＝T1-4.1
		[71,90]	Ta＝T1-2.4
[91,100]	Ta＝T1-0.9

本实施例中，在根据人体的散热量获取人体的冷热感状态值之后，在空调器运行制热模式时，检测房间环境温度值和空调器运行风速值，根据环境温度值和运行风速值获取人体附近的空气温度值，最后根据人体附近的空气温度值对人体的冷热感状态值进行修正，使得在制热模式下的获取的冷热感状态值更加贴近于人体的冷热感感受，进一步后续根据冷热感状态值对空调器进行控制时更加准确，提升用户的舒适体验。

本发明还提供一种空调，上述的空调控制装置用于该空调中。所述空调器包括室内机、室外机、风管等必备硬件。该空调通过获取人体表面的温度以及房间内辐射温度值和湿度得到人体的散热量值，并进一步根据人体的散热量值获得人体的当前冷热感状态值，通过此种方式获取的冷热感状态值准确性高。有效避免目前空调控制过程中，无法提供准确的用户冷热状态，根据这个准确的冷热状态去控制空调运行。准确的提供用户的冷热感状态，进而，提高空调控制的准确性，提高空调的舒适度。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种空调器控制方法，其特征在于，包括步骤：

获取房间内辐射温度值、湿度以及人体表面的温度值；

根据所述人体表面的温度值和房间内辐射温度值的差值，计算人体的第一散热量，并根据所述湿度计算人体的第二散热量；

根据所述人体的第一散热量和第二散热量，计算人体的冷热感状态；

根据所述冷热感状态，控制空调器运行；在制冷模式下，所述获取房间内湿度的步骤包括：获取人体所在的区域以及室内风机当前的风档；根据预设的人体所在的所述区域和风档与湿度的映射关系，确定房间内湿度。

2.如权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，在制热模式下，所述获取房间内湿度的步骤包括：

获取室内风机当前的风档；

根据预设的风挡与湿度的关联关系，确定房间内湿度。

3.如权利要求1至2任一项所述的空调器控制方法，其特征在于，所述根据人体的散热量获得人体的冷热感状态之后还包括：

当空调器运行制冷模式时，检测环境温度值，根据所述环境温度值修正冷热感状态。

4.如权利要求1至2任一项所述的空调器控制方法，其特征在于，所述根据人体的散热量获得人体的冷热感状态之后还包括：

当空调器运行制热模式时，检测环境温度值和空调器运行风速值；

根据所述环境温度值和运行风速值，获取人体附近的空气温度值；

根据所述人体附近的空气温度值，修正冷热感状态。

5.一种空调器控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取房间内辐射温度值、湿度以及人体表面的温度值；

计算模块，用于根据所述人体表面的温度值以及辐射温度值计算人体的第一散热量，还用于

根据所述湿度计算人体的第二散热量，并根据所述人体的第一散热量和第二散热量，计算人体的冷热感状态；

控制模块，根据所述冷热感状态控制空调器运行；所述获取模块包括：

获取单元，用于获取人体所在的区域以及室内风机当前的风档；

确定单元，用于根据预设的风挡与湿度的关联关系，确定房间内湿度。

6.如权利要求5所述的空调器控制装置，其特征在于，所述获取单元，还用于获取室内风机当前的风档；

所述确定单元，还用于根据预设的风挡与湿度的关联关系，确定房间内湿度。

7.如权利要求5至6任一项所述的空调器控制装置，其特征在于，所述计算模块包括：

检测单元，用于在根据散热量人体的第一散热量和第二散热量计算人体的冷热感状态之后，若空调器运行制冷模式，则检测环境温度值；

修正单元，用于根据所述环境温度值修正冷热感状态。

8.如权利要求7所述的空调器控制装置，其特征在于，所述检测单元，还用于在根据人体的第一散热量和第二散热量计算人体的冷热感状态之后，若空调器运行制热模式，则检测房间环境温度值和空调器运行风速值；

所述修正单元，还用于根据所述环境温度值和运行风速值获取人体附近的空气温度值，根据所述人体附近的空气温度值修正冷热感状态。