CN109520092B - 一种室内环境参数控制方法及空气调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种室内环境参数控制方法及空气调节装置，获取环境中的脚步声，根据脚步声的信息对室内环境参数进行调节，所述脚步声的信息包括脚步声的频率信息和/或脚步声的位置信息，以使得室内环境参数始终保持在能够让室内人员最舒适的状态下。

Description

一种室内环境参数控制方法及空气调节装置

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种室内环境参数控制方法及空气调节装置。

背景技术

随着人工智能时代的到来，人们对智能家居的要求也逐渐提高。空调作为最主要的一种空气调节装置已经走入千家万户，功能也从之前单一的制冷功能到后来出现的冷暖两用，给用户提供越来越多的便利。

空调产品在智能化、个性化、健康化等多方向发展，空调能够实现的模式也越来越多。然而，这些模式的调节都需要使用遥控器进行手动操作完成，寻找遥控器以及遥控器上繁多的按键会让用户感觉到非常麻烦，且不能根据室内人员的活动情况自行调节空调温度，用户体验不好。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种室内环境参数控制方法及空气调节装置，以解决现有技术中存在的需要使用遥控器控制空气调节装置对室内环境参数进行调节，造成用户体验不好的问题。

为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种室内环境参数控制方法，获取环境中的脚步声，根据所述脚步声的信息对室内环境参数进行调节，所述脚步声的信息包括脚步声的频率信息和脚步声的位置信息，根据所述脚步声的位置信息确定所述脚步声在房间中停留的时间长度T₀，根据所述时间长度T₀控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制；

根据所述时间长度T₀控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制的方法包括：

S1、判断所述脚步声的位置是否在所述房间内，若是，则执行S2，若否，则继续进行判断；

S2、开始计时并将连续计时时长作为所述时间长度T₀；

S3、判断所述时间长度T₀是否小于所述第一预定时长T₁，若是，则控制所述空气调节装置保持当前状态，并执行S4，若否，则根据所述脚步声的频率控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制；

S4、判断所述脚步声的位置是否在所述房间外，若是，则停止计时并返回S1，若否，则继续进行计时并返回S3。

优选地，获取按照预定位置设置的多个采集单元采集到的环境中的脚步声，根据所述脚步声确定所述脚步声的位置信息，根据所述脚步声的位置信息对用于调节室内环境参数的空气调节装置进行控制。

优选地，在房间中建立二维坐标系，

所述坐标系包括X轴和与所述X轴垂直的Y轴，所述坐标系与所述房间的地面平行，且所述坐标系的X轴与所述房间的设置有门体的第一墙体平行或重合，所述坐标系的Y轴的正向背离所述门体，根据多个所述采集单元采集到的所述脚步声确定所述脚步声相对所述坐标系的位置坐标，将所述位置坐标作为所述脚步声的位置信息，所述脚步声的位置坐标为(X_n，Y_n)，判断所述Y_n+Δb与0之间的关系，

若Y_n+Δb≥0，则所述脚步声的位置在所述房间内；

若Y_n+Δb＜0，则所述脚步声的位置在所述房间外；

其中，Δb为所述坐标系的X轴与所述第一墙体之间的距离，Δb大于或等于0。

优选地，获取多个所述采集单元采集到的脚步声的频率，根据所述脚步声的频率控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制的方法包括：

获取所述脚步声的频率和室内人员行走过程中的脚步声的频率数据库，通过将所述脚步声的频率与所述频率数据库进行比对，确定室内人员所属的人员分类信息，将适合该组人员的室内环境温度值作为目标环境温度，并控制所述空气调节装置按照所述目标环境温度对室内环境温度进行调节。

优选地，根据获取的脚步声的频率确定室内人员数量，根据室内人员数量对室内环境温度进行调节。

优选地，根据室内人员数量对室内环境温度进行控制的方法包括：

当室内人员数量小于或等于预设人员数量时，获取预设人员数量的人员分类的优先级，将适合优先级较高的人员分类的室内环境温度值作为目标环境温度，并控制所述空气调节装置按照所述目标环境温度对室内环境温度进行调节；和/或，

当室内人员数量大于预设人员数量时，且多个所述采集单元采集到室内人员的脚步声持续时长大于第一预定时长T时，控制当前状态下的室内环境温度降低预定值作为所述目标环境温度。

优选地，当Y_n+Δb＜0，且之后在第二预定时长T₂内获取不到脚步声时，控制所述空气调节装置关闭。

为达上述目的，另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种空气调节装置，采用如上所述的室内环境参数控制方法进行控制。

本申请中的室内环境参数控制方法及空气调节装置，通过获取室内人员行走过程中的脚步声，根据脚步声的信息控制空气调节装置对室内环境参数进行控制，以使得室内环境参数始终保持在能够让室内人员处于最舒适的环境下。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供的室内环境参数控制方法的流程图；

图2示出本发明具体实施方式提供的声音采集单元的设置方式的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本申请提供了一种室内环境参数控制方法，以根据室内人员行走过程中的脚步声的信息对室内环境参数进行控制，从而使得室内环境中的室内环境参数能够保持在让室内人员比较舒适的状态下。用户无需使用遥控器就能够对室内环境参数进行调节，整个调节过程智能、准确，用户使用体验更好。

在对室内环境参数进行控制时，可以是对室内环境的温度进行控制，也可以是对室内环境中的湿度进行控制。在对室内的环境参数进行控制时，主要是使用比如空调等空气调节装置对室内环境参数进行控制。比如，可以根据脚步声对室内人员进行定位，进而控制空气调节装置的出风风向，使得空气调节装置的出风方向始终跟随用户移动。进一步地，还可以根据脚步声确定室内人员的数量，进而根据室内人员的数量确定空气调节装置的出风量，比如可是室内人员数量越多，出风量越大等，以保证室内人员能够享受到比较舒适的室内环境。

下面以对室内环境中的环境温度的控制作为一个具体的控制对象对本申请中的控制方法进行详细的说明。本申请中的控制方法需要使用空气调节装置对室内环境温度进行调节，空气调节装置优选为空调，可以是壁挂式的空调，也可以是立式空调。另外，本申请中的控制方法还需要使用声音采集装置，以对室内人员行走过程中的脚步声进行采集。声音采集装置包括多个声音采集单元，多个声音采集单元按照预定位置设置在室内(比如客厅、卧室等单独的房间中)。优选地，多个声音采集单元之间优选采用等间隔方式设置，并且预定位置优选按照距离空气调节装置由远至近的方式设置，空气调节装置优选为温度调节装置，优选为空调。具体的，多个采集单元按照由远至近的排列方式分别为k1、k2、…、km，优选的，m的值为3，即有3个声音采集单元，更优选的，如图2所示，房间的第一墙体上设置有门体，通过门体用户能够进出房间，多个声音采集单元k1、k2、…、km设置在开设有门体的第一墙体上，且多个声音采集单元形成一列，该列采集单元与第一墙体墙壁平行设置，多个声音采集单元优选采用均等间距布方式设置，以保证获得较好的声音采集效果。当然，可以理解的是，多个采集单元也可以不按照距离空调由远至近的方式设置，只要保证采集单元的设置能够清楚的采集到脚步声即可。

如图2所示，为了便于对本申请中的控制方法进行进一步详细的说明，假设家中的房间大多为规则的矩形形状，以该矩形形状的房间为基础建立坐标系。坐标系为二维坐标系，坐标系包括X轴和与X轴垂直的Y轴，为了方便对脚步声的位置进行定位，坐标系与房间的地面平行，且坐标系的X轴与第一墙体平行或重合。在坐标系建立过程中，可以在房间的中部的一点作为坐标系的原点，即坐标系的X轴与第一墙体平行，X轴与第一墙体之间的距离为Δb，坐标系的Y轴与第二墙体平行，Y轴与第二墙体之间的距离为Δa。当第一墙体与X轴重合时，第一墙体与X轴之间的距离Δb为零，第二墙体与Y轴重合时，第二墙体与Y轴之间的距离Δa为零。当第一墙体与X轴重合，第二墙体与Y轴重合时，是坐标系建立的最简单的方式，如图2所示，以该种方式建立坐标系时，当第一墙体的长度为a，第二墙体的长度为b时，第一墙体的与第二墙体相交的一端的坐标均为(0,0)，第一墙体的另一端的坐标为(a，0)，第二墙体的另一端的坐标为(0，b)。

进一步地，在房间中建立坐标系的方法，还包括先预先将房间的形状、面积大小以及房间中的家具布局，输入至空气调节装置中，然后根据房间的形状、面积大小及房间中的家具布局，按照上述方法来生成房间的坐标系。并且，在建立坐标系的过程中同时还要考虑采集单元的设置位置，采集单元与空气调节装置相连，采集单元的设置位置与建立的坐标系相结合，以保证整个控制过程的可靠性。

在对采集单元的位置进行设定时，采集单元的数量可以根据室内面积进行设定，当室内面积较大时，采集单元的数量相应较多，以保证采集的脚步声的准确性和完整性；当室内面积较小时，可以减少采集单元的数量，以降低成本。

进一步地，采集单元包括处理模块，处理模块用于对采集到的脚步声进行处理。在采集单元中预存有降噪算法，采集单元采集到脚步声后，对脚步声中的噪声进行降噪处理，降噪算法包括LMS自适应降噪滤噪、基本谱减法、维纳滤波降噪法等。采集单元还能够利用预置的盲源分离技术对降噪后的声音进行音源分离，其中预制的盲源分离技术包括非高斯噪声分离、卷积混合分离模型、使用空域独立特性的时域卷积盲分离，以获得更加清晰、更加准确的脚步声。

本申请中的控制方法中涉及到的空气调节装置包括温度控制器，温度控制器中预存有室内人员行走过程中的脚步声的频率数据库，并且，根据家庭成员的构成将有可能在室内行走的家庭成员分为小孩、中年、老年三个人员分类。并且给每组人员分类中的人员对应设置一个最适宜的室内环境温度值，人员分类与最适宜的室内环境温度值是一一对应设置的。当然，可以理解的是，也可以将每个家庭成员划分成一个人员分类。人体最适宜的室内环境温度在24℃至27℃之间，最低不宜低于22℃，室内外温差不宜大于5℃。当最适宜的室内环境温度值还应该以人员分类情况为准，比如，老年人身体较差，比较怕冷，可以将其对应的最适宜的室内环境温度值设置的高一些。再比如，小孩子新陈代谢快，比较怕热，可以将其对应的最适宜的室内环境温度值设置的较低。

本申请中的控制方法包括：

获取按照预定位置设置的多个采集单元采集到的室内人员的脚步声，根据脚步声确定脚步声的位置信息，根据所述脚步声的位置信息对用于调节室内环境参数的空气调节装置进行控制。

进一步的控制方法包括：

在房间中建立的坐标系中，根据多个所述采集单元采集到的所述脚步声确定所述脚步声相对所述坐标系的位置坐标，将所述位置坐标作为所述脚步声的位置信息，根据所述脚步声的位置信息确定所述脚步声在所述房间中停留的时间长度T₀，根据所述时间长度T₀控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制。

其中，根据所述时间长度T₀控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制的方法包括：

当所述时间长度T₀小于第一预定时长T₁时，控制所述空气调节装置保持当前状态；

当所述时间长度T₀大于或等于第一预定时长T₁时，获取多个所述采集单元采集到的所述脚步声的频率，根据所述脚步声的频率控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制。

进一步地，根据所述时间长度T₀控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制的方法包括:

S1、判断所述脚步声的位置坐标是否在所述房间内，若是，则执行S2，若否，则继续进行判断；

S2、开始计时并将连续计时时长作为所述时间长度T₀；

S3、判断所述时间长度T₀是否小于所述第一预定时长T₁，若是，则执行S4，若否，则根据所述脚步声的频率控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制；

S4、判断所述脚步声的位置坐标是否在所述房间外，若是，则停止计时并返回S1，若否，则继续进行计时并返回S3。

在S4中，如果判断结果为是，没有对空气调节装置进行任何控制动作，说明空气调节装置始终保持在该步骤之前的运行状态。

更进一步地，所述坐标系的Y轴的正向背离所述门体，确定所述脚步声的位置坐标是否在所述房间内的方法包括：

所述脚步声的位置坐标为(X_n，Y_n)，判断所述Y_n+Δb与0之间的关系，

若Y_n+Δb≥0，则所述脚步声的位置在所述房间内；

若Y_n+Δb＜0，则所述脚步声的位置在所述房间外；

其中，Δb为所述坐标系的X轴与所述第一墙体之间的距离，Δb大于或等于0。

上述对室内人员的脚步声进行定位的方式是采用现有技术中使用比如麦克风等声音采集单元阵列的方式对声源进行定位的方法实现的，由于该方法是现有技术，因此在此不再赘述。

下面对上述控制方法进行进一步详细说明，在上述建立的坐标系中，当采集单元采集到的脚步声的位置坐标(X_n，Y_n)的Y_n+Δb＜0时，说明此时用户在房间外部没有进入到房间中，不进行计时。采集单元继续对脚步声进行采集，当采集到的脚步声的坐标(X_n，Y_n)的Y_n+Δb≥0时，脚步声的位置坐标在室内，说明用户进入到了房间中，此时开始计时，计时的连续时长就是时间长度T₀。计时开始的同时，一方面判断时间长度T₀是否小于第一预定时长T₁，若是，说明用户在房间中停留的时间还短，此时不对空气调节装置的状态进行改变，空气调节装置保持当前状态继续进行工作；若否，则说明用户在房间中停留了较长时间，则需要改变空气调节装置的状态以提高用户的舒适性，此时，空气调节装置根据脚步声的频率控制空气调节装置对室内环境参数进行控制。计时开始的同时，另一方面继续对脚步声进行采集，当采集到的脚步声的坐标(X_n，Y_n)的Y_n+Δb＜0时，说明用户从房间中离开了，此时，停止计时，并继续对脚步声的位置坐标进行采集，以在用户下一次进入房间中后继续对用户的脚步声的位置进行判断和处理。

假设空气调节装置在开机时设定了一个开机温度值，并且保持该开机温度值运行一段时间，当采集单元采集到的脚步声满足上述条件，说明用户在室内停留的时间长度T₀小于第一预定时长T₁，即用户在室内停留了很短的一段时间，此时空气调节装置保持当前室内环境参数不变，以避免用户短暂停留就对运行参数造成改变，影响空气调节装置的正常使用。

当用户在室内停留的时间长度T₀大于或等于第一预定时长T₁时，说明用户在房间内停留的时间相对较长，如果空气调节装置不进行参数的调整，有可能造成用户在房间中感觉到不舒适。因此，当用户在室内停留的时间长度T₀大于或等于第一预定时长T₁时，则需要获取多个所述采集单元采集到的脚步声的频率，判断室内人员的人员类型，进而根据人员类型不同对室内环境参数进行调整。其中优选地，第一预定时长T₁为3分钟至5分钟。

更进一步地，获取多个所述采集单元采集到的脚步声的频率，根据所述脚步声的频率对室内环境温度进行控制的方法包括：

获取所述脚步声的频率和室内人员行走过程中的脚步声的频率数据库，通过将所述脚步声的频率与所述频率数据库进行比对，确定室内人员所属的人员分类信息，将适合该组人员的室内环境温度值作为目标环境温度，并控制所述空气调节装置按照所述目标环境温度对室内环境温度进行调节。由于每个人走路的节奏和走路的方式均不一样，因此，室内人员行走过程中的脚步声的频率也不一样。比如，小孩很活泼，通常情况下，他们在走路时喜欢边走边跑，小孩的脚步声的频率较快；老人身体不太好，他们走路时步履缓慢，因此，老人的脚步声频率较慢，因此，能够通过室内人员行走时的脚步声与频率数据库进行比较，进而确定室内人员的人员分类。而后根据人员分类，将适合该组人员的室内环境温度值作为目标环境温度，控制空气调节装置按照目标环境温度对室内温度进行调节。比如，当温度控制器判断出室内人员为老人时，自动将目标环境温度设置为老人对应的M3，空气调节装置进行工作，直至室内环境温度变为M3。同理，当温度控制器判断出室内人员为小孩或中年人时，自动将目标环境温度设置为小孩和中年人对应的M1和M2，温度控制器控制空气调节装置进行工作，直至室内环境温度变为M1和M2。从而保证室内人员无需使用遥控器手动对空调调节装置进行控制，就能够让空气调节装置自行进行工作调节室内环境参数，让室内人员始终处于适合自己的环境参数中。

更进一步地，根据获取的脚步声的频率确定室内人员数量，根据室内人员数量对室内环境温度进行调节。具体的控制方法包括：

当室内人员数量小于或等于预设人员数量时，获取预设人员数量中人员分类的优先级，将适合优先级较高的人员分类的室内环境温度值作为目标环境温度，并控制所述空气调节装置按照所述目标环境温度对室内环境温度进行调节。在一个具体的实施例中，人员分类包括小孩、中年和老人，他们之间的优先级为老人优先于小孩，小孩优先于中年。当室内人员既有小孩又有老人时，获取小孩和老人的优先级，确定老人优先于小孩，则将室内环境温度值调整至适合老人的温度值，并控制空气调节装置对室内温度进行调节。

更进一步地，根据室内人员数量对室内环境参数进行控制的方法还包括：

当室内人员数量大于预设人员数量时，且多个所述采集单元采集到室内人员的脚步声持续时长大于第一预定时长时，控制目标环境温度降低预定值。当采集单元采集到的脚步声的频率数量较多，大于三类时，说明室内人员数量较多，此时可能会由于室内人数较多造成室内温度升高。同时，如果脚步声持续时长大于第一预定时长T₁时，较多的人在室内聚集进进出出。此时，为了保持室内环境温度，则控制当前状态下的环境温度降低预定值作为所述目标环境温度，优选地，预定值为3℃。

更进一步地，当Y_n+Δb＜0，且之后在第二预定时长T₂内获取不到脚步声时，说明用户离开了室内，如果空气调节装置还保持开启状态，则可能会浪费较多的资源，此时控制空气调节装置关闭，以节约资源。其中，第二预定时长T₂优选为10分钟至15分钟。

本申请还提供了一种空气调节装置，采用如上所述的室内环境温度控制方法进行控制，以对室内环境温度进行调节。

本申请中的控制方法和空气调节装置的控制过程更加智能化、能够在不使用遥控器进行控制的情况下，能够根据室内人员的年龄层对室内人员进行人员分类，进而根据人员分类对室内环境温度进行自动调节，以保证室内人员始终能够处在一个适宜的环境温度中。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的包含范围之类。

Claims (7)

1.一种室内环境参数控制方法，其特征在于，获取环境中的脚步声，根据所述脚步声的信息对室内环境参数进行调节，所述脚步声的信息包括脚步声的频率信息和脚步声的位置信息；

获取按照预定位置设置的多个采集单元采集到的环境中的脚步声，根据所述脚步声确定所述脚步声的位置信息，根据所述脚步声的位置信息确定所述脚步声在房间中停留的时间长度T₀，根据所述时间长度T₀控制空气调节装置对室内环境参数进行控制；

根据所述时间长度T₀控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制的方法包括：

S1、判断所述脚步声的位置是否在所述房间内，若是，则执行S2，若否，则继续进行判断；

S2、开始计时并将连续计时时长作为所述时间长度T₀；

S3、判断所述时间长度T₀是否小于第一预定时长T₁，若是，则控制所述空气调节装置保持当前状态，并执行S4，若否，获取多个所述采集单元采集到的脚步声的频率，则根据所述脚步声的频率控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制；

S4、判断所述脚步声的位置是否在所述房间外，若是，则停止计时并返回S1，若否，则继续进行计时并返回S3。

2.根据权利要求1所述的室内环境参数控制方法，其特征在于，在房间中建立二维坐标系，所述坐标系包括X轴和与所述X轴垂直的Y轴，所述坐标系与所述房间的地面平行，且所述坐标系的X轴与所述房间的设置有门体的第一墙体平行或重合，所述坐标系的Y轴的正向背离所述门体，根据多个所述采集单元采集到的所述脚步声确定所述脚步声相对所述坐标系的位置坐标，将所述位置坐标作为所述脚步声的位置信息，所述脚步声的位置坐标为（X_n，Y_n），判断所述Y_n+Δb与0之间的关系，

若Y_n+Δb≥0，则所述脚步声的位置在所述房间内；

若Y_n+Δb＜0，则所述脚步声的位置在所述房间外；

其中，Δb为所述坐标系的X轴与所述第一墙体之间的距离，Δb大于或等于0。

3.根据权利要求2所述的室内环境参数控制方法，其特征在于，获取多个所述采集单元采集到的脚步声的频率，根据所述脚步声的频率控制所述空气调节装置对室内环境参数进行控制的方法包括：

获取所述脚步声的频率和室内人员行走过程中的脚步声的频率数据库，通过将所述脚步声的频率与所述频率数据库进行比对，确定室内人员所属的人员分类信息，将适合该组室内人员的室内环境温度值作为目标环境温度，并控制所述空气调节装置按照所述目标环境温度对室内环境温度进行调节。

4.根据权利要求3所述的室内环境参数控制方法，其特征在于，根据获取的脚步声的频率确定室内人员数量，根据室内人员数量对室内环境温度进行调节。

5.根据权利要求4所述的室内环境参数控制方法，其特征在于，根据室内人员数量对室内环境温度进行控制的方法包括：

当室内人员数量小于或等于预设人员数量时，获取预设人员数量的人员分类的优先级，将适合优先级较高的人员分类的室内环境温度值作为目标环境温度，并控制所述空气调节装置按照所述目标环境温度对室内环境温度进行调节；和/或

当室内人员数量大于预设人员数量时，且多个所述采集单元采集到室内人员的脚步声持续时长大于第一预定时长T₁时，控制当前状态下的室内环境温度降低预定值作为所述目标环境温度。

6.根据权利要求2所述的室内环境参数控制方法，其特征在于，当Y_n+Δb＜0，且之后在第二预定时长T₂内获取不到脚步声时，控制所述空气调节装置关闭。

7.一种空气调节装置，其特征在于，采用如权利要求1至6之一所述的室内环境参数控制方法进行控制。