CN106765970B - 空调器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种空调器的控制方法，包括：通过可穿戴设备获取用户开始进入睡眠时的体表温度TP0；每次间隔预设时间，通过可穿戴设备获取用户进入睡眠后的体表温度TP1；根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率；根据所述当前用户的代谢率，对空调器的设定温度进行调整。本发明还公开一种空调器。本发明基于人体处于睡眠时的代谢率变化，对空调的设定温度进行调整，可以准确确定人体舒适环境，以满足人体的舒适性要求。
Description
技术领域
本发明涉及空调器领域，特别涉及一种空调器及其控制方法。
背景技术
空调器因其可以调节室内的温湿度，已经成了人们必不可少的家电。但是，在实际使用过程中，不同的人体对室内温湿度的需求不一样，尤其在睡眠过程中。因此，随着人们生活的提高，人们开始追求通过空调提供舒适的睡眠环境。而传统的空调器控制值考虑温度、湿度对人的影响。但是空调研究过程中，发现睡眠环境的影响参数还包括其他，例如人体代谢率。因此传统的空调器无法达到准确地与人体需要的舒适环境匹配。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种空调器及其控制方法，旨在解决现有技术中的空调器无法达到准确地与人体需要的舒适环境匹配的技术问题。
一方面，为实现上述目的，本发明提出的一种空调器的控制方法，运行在睡眠模式；所述控制方法包括以下步骤：
通过可穿戴设备获取用户开始进入睡眠时的体表温度TP0；
每次间隔预设时间，通过可穿戴设备获取用户进入睡眠后的体表温度TP1；
根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率；
根据所述当前用户的代谢率，对空调器的设定温度进行调整。
优选地，所述根据所述当前用户的代谢率，对空调器的设定温度进行调整的步骤包括：
根据预设的用户代谢率和温度调整量的映射关系，获取当前用户的代谢率对应的温度调整量；
根据获取的温度调整量，对空调器的设定温度进行调整。
优选地，所述根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率的步骤包括：
获取体表温度TP1和体表温度TP0的温度差ΔT；
根据温度差ΔT，按照以下计算公式计算获得当前用户的代谢率：
M＝C*M0*3^(ΔT/10)；其中，M为用户代谢率，C为修正系数，M0为基础代谢率。
优选地，所述通过可穿戴设备获取用户开始进入睡眠时的体表温度TP0的步骤之前还包括：
通过可穿戴设备监测用户是否开始进入睡眠；
当判断用户开始进入睡眠，则控制空调运行睡眠模式。
优选地，所述根据所述当前用户的代谢率，对空调器的设定温度进行调整的步骤之后还包括：
通过可穿戴设备监测用户是否睡醒；
当判断用户睡醒，则控制空调退出睡眠模式。
另一方面，本发明还提供了一种空调器，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流元件，所述空调器还包括通讯模块、处理模块以及控制模块；其中，
所述通讯模块用于与可穿戴设备进行通讯，接收可穿戴设备在用户开始进入睡眠时采集的体表温度TP0以及每次间隔预设时间所采集的体表温度TP1；
所述处理模块用于根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率；根据所述当前用户的代谢率，获得空调器的新的设定温度；
所述控制模块用于根据空调器的新的设定温度，控制空调器运行。
优选地，所述处理模块还用于：根据预设的用户代谢率和温度调整量的映射关系，获取当前用户的代谢率对应的温度调整量；根据获取的温度调整量以及当前设定温度，获得空调器的新的设定温度。
优选地，所述处理模块还用于：获取体表温度TP1和体表温度TP0的温度差ΔT；根据温度差ΔT，按照以下计算公式计算获得当前用户的代谢率：M＝C*M0*3^(ΔT/10)；其中，M为用户代谢率，C为修正系数，M0为基础代谢率。
优选地，所述通讯模块还用于接收可穿戴设备采集的睡眠数据；所述处理模块还用于：根据可穿戴设备发送的睡眠数据，监测用户是否开始进入睡眠；所述控制模块还用于：当判断用户开始进入睡眠，则控制空调运行睡眠模式。
优选地，所述处理模块还用于：根据可穿戴设备发送的睡眠数据，监测用户是否睡醒；所述控制模块还用于：当判断用户睡醒，则控制空调退出睡眠模式。
本发明空调器的控制方法，通过获取人体处于睡眠时的代谢率，并基于所获取的代谢率，对空调器的设定温度进行调整。由于人体睡眠过程中，人体代谢率将发生变化，并直接影响到人体对睡眠环境的需求。因此，基于人体处于睡眠时的代谢率变化，对空调的设定温度进行调整，可以准确确定人体舒适环境，以满足人体的舒适性要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明空调器的控制方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明空调器的控制方法中根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率的细化步骤流程示意图；
图3为本发明空调器的控制方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明空调器的部分功能模块示意图。
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
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种空调器的控制方法，主要针对人体处于睡眠时的空调器运行进行控制。该控制方法，主要通过获取人体处于睡眠时的代谢率，并基于所获取的代谢率，对空调器的设定温度进行调整。由于人体睡眠过程中，人体代谢率将发生变化，并直接影响到人体对睡眠环境的需求。因此，基于人体处于睡眠时的代谢率变化，对空调的设定温度进行调整，可以准确确定人体舒适环境，以满足人体的舒适性要求。
如图1所示，本发明提出了一种空调器的控制方法第一实施例。该控制方法包括：
步骤S110、通过可穿戴设备获取用户开始进入睡眠时的体表温度TP0；
该可穿戴设备可包括手环、智能手表以及其他穿戴于人体并与人体皮肤接触的设备。本发明实施例优选为手环。该可穿戴设备上设有温度传感器，用于采集与可穿戴设备的人体体表温度。可以理解的是，若可穿戴设备佩戴时，该可穿戴设备检测获得人体体表温度；若可穿戴设备未佩戴时，则该可穿戴设备检测获得附近环境温度。
一示例中，用户开始进入睡眠的判断可通过空调器的睡眠模式进行判断，例如用户控制空调器进入睡眠模式时，判断用户开始进入睡眠，即控制可穿戴设备获取当前用户的体表温度。
另一示例中，用户开始进入睡眠的判断可通过可穿戴设备监测人体的活动数据进行判断。具体地，可穿戴设备上设有加速器，以检测人体的活动量；若监测到人体预设时间内处于相对静止状态，则确定人体开始进入睡眠状态。即控制可穿戴设备获取当前用户的体表温度。
需要说明的是，上述用户开始进入睡眠的判断还可通过其他方式进行判断，并不限定于上述列举的方式。
步骤S120、每次间隔预设时间，通过可穿戴设备获取用户进入睡眠后的体表温度TP1；
本发明实施例中，该预设时间为5分钟～30分钟，该预设时间优选为15分钟。即判断用户开始进入睡眠或者获取体表温度TP0之后，每隔15分钟，控制可穿戴设备获取用户进入睡眠后的体表温度TP1。每次获取的体表温度TP1都将覆盖前一次获取的体表温度TP1。
步骤S130、根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率；
通过可穿戴设备获取体表温度TP0和体表温度TP1后，则可根据该体表温度TP0和体表温度TP1，确定当前用户的代谢率。具体地：
一实施例中，可以预先通过大量的试验，以及对试验数据进行统计分析后，获得体表温度变化与当前用户的代谢率的映射关系，并形成映射关系表。例如，用户开始进入睡眠时的体表温度TP0对应用户的代谢率M0，体表温度的变化量TP1-TP0对应用户的代谢率变量ΔM，根据代谢率M0和ΔM可以获得用户当前的代谢率M。
另一实施例中，可以预先通过大量的试验，以及对试验数据进行统计分析后，可以获得当前用户的代谢率的计算公式。因此，获得体表温度TP0和体表温度TP1后，将其代入计算公式中，即可获得当前用户的代谢率。具体地，如图2所示，该步骤S130可包括：
步骤S131、获取体表温度TP1和体表温度TP0的温度差ΔT；
步骤S132、根据温度差ΔT，按照以下预设的计算公式计算获得当前用户的代谢率：M＝C*M0*3^(ΔT/10)；其中，M为用户代谢率，C为修正系数，M0为基础代谢率。
上述公式中，C的取值为：对于儿童C＝1.1，成人C＝1，老年人C＝0.8，M0为基础代谢率，可为用户开始进入睡眠时可穿戴设备采集的体表温度TP0对应的用户代谢率，或者默认设置的用户代谢率。
步骤S140、根据所述当前用户的代谢率，对空调器的设定温度进行调整。
根据步骤S130获得的用户代谢率，即可获得空调器的新的设定温度。具体地：
一实施例中，可以预先通过大量的试验，以及对试验数据进行统计分析后，获得用户的代谢率与空调器的设定温度调整量的映射关系，并形成映射关系表。在获得用户的代谢率后，则可以根据该映射关系表，获得空调器的设定温度调整量ΔTS，并根据当前设定温度TS和温度调整量ΔT，获得空调器的新的设定温度TCS。
另一实施例中，可以预先通过大量的试验，以及对试验数据进行统计分析后，可以获得空调器的设定温度调整量的计算公式。本发明实施例中，该计算公式为：
ΔTS＝A*M+B，其中A和B均为预设的常数，优选地，A为0.065；优选地，B为3.76。可以理解的是，该公式也可以是二阶、三阶…N阶多项式。
因此，在获得当前用户的代谢率后，可将其代入计算公式中，获得当前用户的代谢率对应的设定温度调整量；再根据该温度调整量以及空调器的当前设定温度TS，获得空调器的新的设定温度TCS。
进一步地，如图3所示，提出本发明空调器的控制方法第二实施例。该实施例中，通过可穿戴设备进行用户睡眠情况的监测，即是否开始进入睡眠、是否睡醒等等。具体地，上述步骤S110之前还包括：
步骤S150、通过可穿戴设备监测用户是否开始进入睡眠；
步骤S160、当判断用户开始进入睡眠，则控制空调运行睡眠模式。
上述步骤S140之后还包括：
步骤S170、通过可穿戴设备监测用户是否睡醒；
步骤S180、当判断用户睡醒，则控制空调退出睡眠模式。
利用可穿戴设备上设置的加速器等传感装置，以检测佩戴者的活动情况。若预设时间内都未检测到佩戴者的活动值，或者检测到佩戴者的活动值非常弱，则判断人体开始进入睡眠。当可穿戴设备在预设时间内检测到佩戴者的活动值，且该活动值大于预设活动阈值时，则判断人体已睡醒。
当然，该用户睡眠情况的监测还可以通过或结合其他手段进行，例如室内的光线检测、当前时间等等。
进一步地，上述可穿戴设备还可以设置电容值传感器，以检测佩戴者的电容值，并根据电容值判断人体是否佩戴可穿戴设备。当判断人体未佩戴可穿戴设备时，则停止体表温度的检测，同时提醒用户进行佩戴。可以理解的是，判断可穿戴设备是否佩戴，还可结合其他方式进行，例如通过体表温度一起判断人体是否佩戴可穿戴设备。
对应地，本发明还提出了一种运用上述控制方法的空调器。该空调器包括空调器的主要部件，例如压缩机、冷凝器、蒸发器、节流部件，该主要部件依次连接形成冷媒循环回路。若该空调器为冷暖型，则该空调器还包括换向阀，以实现制冷/制热。当然，该空调器还可根据具体情况包括其他配件，例如电磁阀、电子膨胀阀、气液分离器等等。
为了实现上述空调器组件的运行，该空调器还包括控制板，该控制板根据室内外的环境参数以及用户的需求，控制空调器运行。该控制板上可设置多个功能模块，当然该功能模块也可以不设置在控制板上而独立设置。如图4所示，该功能模块可包括：通讯模块110、处理模块120以及控制模块130；其中，通讯模块110用于与可穿戴设备进行通讯，接收可穿戴设备在用户开始进入睡眠时采集的体表温度TP0以及每次间隔预设时间所采集的体表温度TP1。处理模块120用于根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率；根据所述当前用户的代谢率，获得空调器的新的设定温度。控制模块130用于根据空调器的新的设定温度，控制空调器运行。
上述通讯模块110可包括蓝牙模块、红外模块或射频模块等等，用于向可穿戴设备发送控制信号，以及接收可穿戴设备采集到的信号。可穿戴设备可包括手环、智能手表以及其他穿戴于人体并与人体皮肤接触的设备。本发明实施例优选为手环。该可穿戴设备上设有温度传感器，用于采集与可穿戴设备的人体体表温度。可以理解的是，若可穿戴设备佩戴时，该可穿戴设备检测获得人体体表温度；若可穿戴设备未佩戴时，则该可穿戴设备检测获得附近环境温度。
上述用户开始进入睡眠的判断可通过空调器的睡眠模式进行判断，例如用户控制空调器进入睡眠模式时，判断用户开始进入睡眠，即向可穿戴设备发出控制信号，以控制可穿戴设备获取当前用户的体表温度。另一实施例中，用户开始进入睡眠的判断可通过可穿戴设备监测人体的活动数据进行判断。具体地，可穿戴设备上设有加速器，以检测人体的活动量；若监测到人体预设时间内处于相对静止状态，则确定人体开始进入睡眠状态。即控制可穿戴设备获取当前用户的体表温度。
可以理解的是，上述可穿戴设备可监测人体的活动数据，并基于该活动数据可以判断人体的睡眠情况。因此，该可穿戴设备也不必接受控制模块130的控制信号，自行进行采集用户开始进入睡眠时人体的体表温度TP0以及每次间隔预设时间人体的体表温度TP1。
上述预设时间为5分钟～30分钟，该预设时间优选为15分钟。即判断用户开始进入睡眠或者获取体表温度TP0之后，每隔15分钟，控制可穿戴设备获取用户进入睡眠后的体表温度TP1。每次获取的体表温度TP1都将覆盖前一次获取的体表温度TP1。
上述处理模块120中，通过可穿戴设备获取体表温度TP0和体表温度TP1后，则可根据该体表温度TP0和体表温度TP1，确定当前用户的代谢率。具体地：
一实施例中，可以预先通过大量的试验，以及对试验数据进行统计分析后，获得体表温度变化与当前用户的代谢率的映射关系，并形成映射关系表。例如，用户开始进入睡眠时的体表温度TP0对应用户的代谢率M0，体表温度的变化量TP1-TP0对应用户的代谢率变量ΔM，根据代谢率M0和ΔM可以获得用户当前的代谢率M。
另一实施例中，可以预先通过大量的试验，以及对试验数据进行统计分析后，可以获得当前用户的代谢率的计算公式。因此，获得体表温度TP0和体表温度TP1后，将其代入计算公式中，即可获得当前用户的代谢率。具体地，先获取体表温度TP1和体表温度TP0的温度差ΔT；根据温度差ΔT，按照以下预设的计算公式计算获得当前用户的代谢率：M＝C*M0*3^(ΔT/10)；其中，M为用户代谢率，C为修正系数，M0为基础代谢率。该计算公式中，C的取值为：对于儿童C＝1.1，成人C＝1，老年人C＝0.8，M0为基础代谢率，可为用户开始进入睡眠时可穿戴设备采集的体表温度TP0对应的用户代谢率，或者默认设置的用户代谢率。
上述处理模块120还将根据获得的用户代谢率，获得空调器的新的设定温度。具体地：
一实施例中，可以预先通过大量的试验，以及对试验数据进行统计分析后，获得用户的代谢率与空调器的设定温度调整量的映射关系，并形成映射关系表。在获得用户的代谢率后，则可以根据该映射关系表，获得空调器的设定温度调整量ΔTS，并根据当前设定温度TS和温度调整量ΔTS，获得空调器的新的设定温度TCS。
另一实施例中，可以预先通过大量的试验，以及对试验数据进行统计分析后，可以获得空调器的设定温度的计算公式。本发明实施例中，该计算公式为：
ΔTS＝A*M+B，其中A和B均为预设的常数，优选地，A为0.065；优选地，B为3.76。可以理解的是，该公式也可以是二阶、三阶…N阶多项式。
因此，在获得当前用户的代谢率后，可将其代入计算公式中，获得当前用户的代谢率对应的设定温度调整量；再根据该温度调整量以及空调器的当前设定温度TS，获得空调器的新的设定温度TCS。
进一步地，上述通讯模块110还用于接收可穿戴设备采集的睡眠数据；所述处理模块120还用于：根据可穿戴设备发送的睡眠数据，监测用户是否开始进入睡眠；所述控制模块130还用于：当判断用户开始进入睡眠，则控制空调运行睡眠模式。
另外，所述处理模块120还用于：根据可穿戴设备发送的睡眠数据，监测用户是否睡醒；所述控制模块130还用于：当判断用户睡醒，则控制空调退出睡眠模式。
利用可穿戴设备上设置的加速器等传感装置，以检测佩戴者的活动情况。若预设时间内都未检测到佩戴者的活动值，或者检测到佩戴者的活动值非常弱，则判断人体开始进入睡眠。当可穿戴设备在预设时间内检测到佩戴者的活动值，且该活动值大于预设活动阈值时，则判断人体已睡醒。
当然，该用户睡眠情况的监测还可以通过或结合其他手段进行，例如室内的光线检测、当前时间等等。
进一步地，上述可穿戴设备还可以设置电容值传感器，以检测佩戴者的电容值。所述处理模块120还用于根据电容值判断人体是否佩戴可穿戴设备，当判断人体未佩戴可穿戴设备时，则控制可穿戴设备停止体表温度的检测，同时提醒用户进行佩戴。可以理解的是，判断可穿戴设备是否佩戴，还可结合其他方式进行，例如通过体表温度一起判断人体是否佩戴可穿戴设备。
以上所述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，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种空调器的控制方法，其特征在于，运行在睡眠模式；所述控制方法包括以下步骤：
通过可穿戴设备获取用户开始进入睡眠时的体表温度TP0；
每次间隔预设时间，通过可穿戴设备获取用户进入睡眠后的体表温度TP1；
根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率；
根据所述当前用户的代谢率，对空调器的设定温度进行调整；
所述根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率的步骤包括：
获取体表温度TP1和体表温度TP0的温度差ΔT；
根据温度差ΔT，按照以下计算公式计算获得当前用户的代谢率：
M＝C*M0*3^(ΔT/10)；其中，M为用户代谢率，C为修正系数，M0为基础代谢率；
所述根据所述当前用户的代谢率，对空调器的设定温度进行调整的步骤包括：
根据预设的用户代谢率和温度调整量的映射关系，获取当前用户的代谢率对应的温度调整量；
根据获取的温度调整量，对空调器的设定温度进行调整。
2.如权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述通过可穿戴设备获取用户开始进入睡眠时的体表温度TP0的步骤之前还包括：
通过可穿戴设备监测用户是否开始进入睡眠；
当判断用户开始进入睡眠，则控制空调运行睡眠模式。
3.如权利要求2所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述根据所述当前用户的代谢率，对空调器的设定温度进行调整的步骤之后还包括：
通过可穿戴设备监测用户是否睡醒；
当判断用户睡醒，则控制空调退出睡眠模式。
4.一种空调器，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流元件，其特征在于，所述空调器还包括通讯模块、处理模块以及控制模块；其中，
所述通讯模块用于与可穿戴设备进行通讯，接收可穿戴设备在用户开始进入睡眠时采集的体表温度TP0以及每次间隔预设时间所采集的体表温度TP1；
所述处理模块用于根据所述体表温度TP0和体表温度TP1，获得当前用户的代谢率；根据所述当前用户的代谢率，获得空调器的新的设定温度；
所述控制模块用于根据空调器的新的设定温度，控制空调器运行；
所述处理模块还用于：获取体表温度TP1和体表温度TP0的温度差ΔT；根据温度差ΔT，按照以下计算公式计算获得当前用户的代谢率：M＝C*M0*3^(ΔT/10)；其中，M为用户代谢率，C为修正系数，M0为基础代谢率；
所述处理模块还用于：根据预设的用户代谢率和温度调整量的映射关系，获取当前用户的代谢率对应的温度调整量；根据获取的温度调整量以及当前设定温度，获得空调器的新的设定温度。
5.如权利要求4所述的空调器，其特征在于，所述通讯模块还用于接收可穿戴设备采集的睡眠数据；所述处理模块还用于：根据可穿戴设备发送的睡眠数据，监测用户是否开始进入睡眠；所述控制模块还用于：当判断用户开始进入睡眠，则控制空调运行睡眠模式。
6.如权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述处理模块还用于：根据可穿戴设备发送的睡眠数据，监测用户是否睡醒；所述控制模块还用于：当判断用户睡醒，则控制空调退出睡眠模式。
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