CN110887174A - 空调器的控制方法及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空调器技术领域，具体提供一种空调器的控制方法及空调器。本发明旨在解决现有空调器的风速控制方法存在的用户体验差的问题。为此目的，本发明的空调器的控制方法包括：获取人体表面温度和室内环境温度；比较人体表面温度与室内环境温度的大小；基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速。通过上述控制方式，本发明的空调器的控制方法能够根据人体表面温度和室内环境温度的比较结果选择性地对送风风机的风速进行调节，使得用户能够始终处于较为舒适的环境中，避免由于风速过高或过低而造成的人体不适的情况出现，提升用户的使用体验。

Description

空调器的控制方法及空调器
技术领域
本发明属于空调器技术领域，具体提供一种空调器的控制方法及空调器。
背景技术
空调器是能够为室内制冷/制热的设备，例如，在炎热的夏天，空调器可以通过制冷送风的方式使室内温度降低，从而使人感到舒适。
现有的空调器中，用户在设定好目标温度后，空调器会自动运行，使室内环境温度逐渐升高/降低至目标温度并保持在目标温度，并且现有空调器在空调器制冷/制热的过程中，通常根据室内温度与目标温度的差值来改变送风的风速。然而，这种根据室内温度与目标温度的差值来改变风速的控制方式只考虑到了制冷效率，并未考虑到用户体验，当风机的风速较高而用户身体的体温较低时，这种送风方式极易造成人体不适，例如体质较弱的小孩或者老人，一直处在高风速下极易患病。当风机的风速较低而用户体温较高需要快速降温时，这种送风方式便不能使用户体温快速下降至适宜的温度，严重影响用户体验。
因此，本领域需要一种新的空调器的控制方法来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有空调器的风速控制方法存在的用户体验差的问题，本发明提供了一种空调器的控制方法，所述控制方法包括：
获取人体表面温度和室内环境温度；
比较所述人体表面温度与所述室内环境温度的大小；
基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速”的步骤进一步包括：
在所述人体表面温度与所述室内环境温度的差值大于第一温度阈值时，按照第一调节比例调整所述送风风机的风速。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，所述第一调节比例基于人体表面温度与所述室内环境温度的差值、和/或所述空调器与人体之间的距离确定；
其中，所述空调器与人体之间的距离由所述空调器获取。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速”的步骤进一步包括：
在所述人体表面温度与所述室内环境温度的差值大于第一温度阈值时，进一步比较室外环境温度与所述室内环境温度的大小；
基于比较结果，选择性地调整所述送风风机的风速。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“基于比较结果，选择性地调整所述送风风机的风速”的步骤进一步包括：
在所述室外环境温度与所述室内环境温度的差值大于第二温度阈值时，按照第二调节比例调整所述送风风机的风速。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，所述第二调节比例基于所述人体表面温度与所述室内环境温度的差值、所述室外环境温度与所述室内环境温度的差值、和/或所述空调器与人体之间的距离确定；
其中，所述空调器与人体之间的距离由所述空调器获取。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：
在所述人体表面温度与所述室内环境温度的差值小于或等于第一温度阈值、或者所述室外环境温度与所述室内环境温度的差值小于或等于第二温度阈值时，控制所述送风风机以当前的风速运行。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速”的步骤之前，所述控制方法还包括：
识别人体面部特征；
基于所述人体面部特征获得人的年龄；
判断所述年龄与第一年龄阈值和/或第二年龄阈值的大小；
基于判断结果，控制所述空调器进入设定的送风模式。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“基于判断结果，控制所述空调器进入设定的送风模式”的步骤进一步包括：
当所述年龄大于或等于第一年龄阈值时，控制所述空调器进入送风自动避让模式；
当所述年龄小于所述第一年龄阈值并且大于第二年龄阈值时，控制所述空调器进入送风自动跟随模式；
当所述年龄小于或等于所述第二年龄阈值时，控制所述空调器进入送风自动避让模式。
本发明还提供了一种空调器，所述空调器包括控制器，所述控制器配置成能够执行上述优选技术方案中任一项所述的空调器的控制方法。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，空调器的控制方法包括：获取人体表面温度和室内环境温度；比较人体表面温度与室内环境温度的大小；基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速。
通过上述控制方式，本发明的空调器的控制方法能够根据人体表面温度和室内环境温度的比较结果选择性地对送风风机的风速进行调节，使得用户能够始终处于较为舒适的环境中，避免由于风速过高或过低而造成的人体不适的情况出现，提升用户的使用体验。
具体而言，在人体表面温度与室内环境温度的差值大于第一温度阈值时，说明此时用户的体温较高，也就是用户感觉较热，需要空调器制冷以降低环境温度，使用户感到舒适。而按照第一调节比例调整送风风机的风速、第一调节比例基于人体表面温度与室内环境温度的差值、和/或空调器与人体之间的距离确定的控制方式，则进一步使得空调器能够基于人体表面温度、室内环境温度、人体与空调间距等多变量参数和这些参数之间的关系确定出一个合适的调节比例，从而基于该调节比例调节送风风机的风速，使风速与当前的使用环境和人体状态相匹配，进而空调器在工作过程中能够同时兼顾制冷效率与用户体验，达到制冷效率与用户体验的平衡。
附图说明
下面参照附图并结合空调器的制冷模式来描述本发明的空调器的控制方法及空调器。附图中：
图1是本发明的空调器的控制方法的流程图；
图2是本发明的一种具体的实施方式中空调器的控制逻辑图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合制冷模式进行描述的，但是这并非是限制性的，本发明的控制方法显然也可以应用于空调器的其他功能模式，如制热模式、送风模式、除湿模式等。
首先参照图1，对本发明的空调器的控制方法进行介绍。其中，图1为本发明的空调器的控制方法的流程图。
如图1所示，为了解决现有空调器的风速控制方法存在的用户体验差的问题，本发明的空调器的控制方法主要包括以下步骤：
S100、获取人体表面温度和室内环境温度，例如，可以通过设置在空调器上的红外传感器来采集人体表面的温度，通过室内环境温度传感器来进行获取室内环境温度，并且该红外传感器和室内环境温度传感器均与空调器的控制器连接，以便能够及时将采集到的室内环境温度传输给空调器的控制器。较为优选地，由于人体面部一般处于外露的状态，并且人体面部温度也较能反映出人的整体舒适度情况，因此，人体表面温度优选为人体面部温度。
S200、比较人体表面温度与室内环境温度的大小，例如，空调的控制器在获取人体表面温度和室内环境温度后，直接比较二者的大小或计算二者差值与设定阈值比较；
S300、基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速，例如，在人体表面温度与室内环境温度的差值大于第一温度阈值时，说明此时用户的体温较高，也就是用户感觉较热，需要空调器制冷以降低环境温度。此时通过改变送风风机的风速，使空调器吹出的风能够不造成人体不适的同时，又能降低用户周围的环境温度，从而为用户带来舒适感。
通过上述描述可以看出，本发明的空调器的控制方法能够根据人体表面温度和室内环境温度的比较结果对送风风机的风速进行调节，使得用户能够始终处于舒适的环境中，避免由于风速过高或过低而造成的人体不适的情况出现，提升用户的使用体验。
当然，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置人体表面温度的采集方式，只要能够获取人体表面温度即可。例如，在人体上穿戴与空调器的控制器通信连接的温度传感器来对人体表面温度进行采集。同样地，室内环境温度传感器的具体安装位置和形式不设限制，其既可以安装在空调器上，也可以安装在室内的墙壁或者其他用电设备上，只要室内环境温度传感器能够采集室内环境温度并且采集后传输给空调器的控制器即可。此外，人体表面温度还可以为人体其他外露位置的温度，例如手部、颈部和/或臂部等，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置人体表面温度的具体温度采集位置，只要能够获取人体表面温度即可。
在一种优选地实施方式中，步骤S300进一步包括：
在人体表面温度与室内环境温度的差值大于第一温度阈值时，进一步比较室外环境温度与室内环境温度的大小；基于比较结果，选择性地调整送风风机的风速。具体而言：在人体表面温度与室内环境温度的差值大于第一温度阈值、且室外环境温度与室内环境温度的差值大于第二温度阈值时，按照第二调节比例调整送风风机的风速。在人体表面温度与室内环境温度的差值小于或等于第一温度阈值、或者在人体表面温度与室内环境温度的差值大于第一温度阈值且室外环境温度与室内环境温度的差值小于或等于第二温度阈值时，控制送风风机以当前的风速运行。
例如，第一温度阈值和第二温度阈值可以为2℃、3℃、4℃、5℃等，室外环境温度的获取方法与室内环境温度的获取方法相同或相似，可以通过设置在空调室外机的、与控制器连接的温度传感器获取。在人体表面温度与室内环境温度的差值大于第一温度阈值时，获取室外温度，比较室外环境温度与室内环境温度的大小，如与上述相似地，可以直接比较二者的大小，也可以计算二者的差值并将差值与设定阈值进行比较，并基于比较结果控制送风风机的风速。
当人体表面温度与室内环境温度的差值大于第一温度阈值且室外环境温度与室内环境温度的差值大于第二温度阈值时，证明此时人体温度相较于室内环境温度和室外环境温度均较高，需要空调器有针对性地调整送风风速以降低人体周围的环境温度，此时通过在当前风速的基础上按照第二调节比例调整风速的方式，能够提供与当前室内环境和人体相适应的风速，以同时兼顾制冷效果与用户体验。而在人体表面温度相较于室内环境温度相差不大或者室外环境温度相较于室内环境温度相差不大时，证明此时人已经处于比较合适的温度环境中，无需有针对性地调整人体周围的环境温度，因此无需改变风速。
此外，通过在人体表面温度与室内环境温度的差值与第一温度阈值比较的基础上，加入室外环境温度和室内环境温度的差值与第二温度阈值比较的判定条件，还可以提高空调器判断是否调节风速的准确性，即避免空调器出现误判，在空调器获取人体表面温度出现偏差时(例如用于获取人体表面温度的红外传感器发生故障时)，可以通过室外环境温度和室内环境温度进行补充判断，使得空调器不会由于获取人体表面温度出现偏差而频繁地进行送风温度调节，避免空调器由于误判而出现过多的能耗，提高空调器的使用寿命。
需要说明的是，第一温度阈值和第二温度阈值在数值上可以相等，也可以不等，如第二温度阈值可以以高于第一温度阈值的方式设置。此外，室外温度传感器还可以通过室外墙壁上、与空调器的控制器通信连接的室外温度传感器获取，当然也可以通过其他方式获取，只要该室外环境温度能够被空调器的控制器获取即可。
在一种可能的实施方式中，第二调节比例可以基于人体表面温度与室内环境温度的差值、室外环境温度与室内环境温度的差值、和/或空调器与人体之间的距离确定。例如，第二调节比例可以基于公式(1)确定：
Figure BDA0001795080790000071
公式(1)中，V代表第二调节比例，A代表人体表面温度与室内环境温度的差值，B代表室外环境温度与室内环境温度的差值，S代表空调器与人体之间的距离，α代表风速变化系数，如α＝0.2等。其中，空调器与人体之间的距离S可以基于红外传感器获取，当然也可以基于其他的能够测量距离的传感器或电器元件获取，传感器可以安装于空调器的任何位置，只要该安装位置能够检测到人体即可。
举例而言，在满足人体表面温度与室内环境温度的差值大于第一温度阈值、以及室外环境温度与室内环境温度的差值大于第二温度阈值的条件下，假设A＝4℃，B＝6℃，S＝2m，α＝0.2时，计算出V＝1.6。也就是说，此时室内外温差较大，人体温度与室内温度的差值也较大，需要快速制冷，而此时人体距离空调器的距离为2m，距离较远，可以适当增大空调器的送风风速，以便在不产生人体不适的前提下，快速降低室内环境温度，因此此时控制风速调整为原风速的1.6倍，兼顾了舒适度与制冷效率。再如，在A＝2℃，B＝3℃，S＝1m，α＝0.2时，计算出V＝0.8。也就是说，此时室内外温差不大，人体温度与室内温度的差值也不大，虽然需要制冷，但由于此时人体距离空调器的距离为1m，距离较近，增大空调器的送风风速可能会使人体产生不适感，因此此时控制风速调整为原风速的80％，既节省了能耗，又在保证了制冷效果的基础上使得从空调器吹出的风能够使人体感觉舒适。
当然，上述公式(1)只是举例说明第二调节比例的一种可能的实施方式，本领域技术人员当然可以对其进行调整，只要该公式的调整能够使得基于该计算结果对风速的调整兼顾了舒适度和制冷效率的前提即可。例如，第二调节比例还可以采用如下公式(2)进行计算：
Figure BDA0001795080790000072
其中，公式(2)中的字母所代表的意义与公式(1)相同，在此不再赘述。
在另一种优选地实施方式中，在步骤S300之前，控制方法还包括：
识别人体面部特征；基于人体面部特征获得人的年龄；判断年龄与第一年龄阈值和/或第二年龄阈值的大小；基于判断结果，控制空调器进入设定的送风模式。具体而言，当年龄大于或等于第一年龄阈值时，控制空调器进入送风自动避让模式；当年龄小于第一年龄阈值并且大于第二年龄阈值时，控制空调器进入送风自动跟随模式；当年龄小于或等于第二年龄阈值时，控制空调器进入送风自动避让模式。
例如，第一年龄阈值可以为60岁、第二年龄阈值可以为16岁，识别人体面部特征可以采用图像采集装置(例如照相头、摄像头等)对人体面部图像进行采集，再将人体面部图像的数据传输给空调器的控制器进行分析处理，从而根据人体面部特征(例如面部颜色、头发颜色和/或皱纹长度等)来得到人的年龄，再根据人的年龄来使空调器进入送风自动避让模式/送风自动跟随模式。其中，第一年龄阈值和第二年龄阈值可以将人的年龄进行三段式划分，第一段(即人的年龄大于或等于第一年龄阈值)为老人，第二段(即人的年龄小于第一年龄阈值并且大于第二年龄阈值)为青年或者中年，第三段(即人的年龄小于或等于第二年龄阈值)为儿童。由于老人和儿童的体质稍弱，因此空调器宜采用送风自动避让模式，即空调器不会朝向有老人和儿童的地方直吹，而青年和中年的体质较强，即空调器会朝向有青年和中年的地方集中送风。这种空调器的送风自动避让模式以及送风自动跟随模式的实现依靠现有技术中的竖向导风板和横向导风板就可以实现，在此就不再赘述。
通过在调整送风风机的风速之前，先确定风机的送风模式为自动避让模式还是自动跟随模式，本发明的控制方法能够通根据人的年龄自动选择送风模式，并且能够有针对性地调节送风风机的风速，使得人体的舒适感极大提高，使空调器能够满足所有人的需求，进一步提升用户体验。
当然，上述第一年龄阈值和第二年龄阈值仅为示例性的，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置第一年龄阈值和第二年龄阈值的具体年龄数值，只要通过第一年龄阈值和第二年龄阈值确定的年龄分界点能够使空调器确定进入送风自动避让模式还是送风自动跟随模式即可。
需要指出的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本发明的原理，并非旨在于限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员可以对上述实施方式进行调整，以便其能够适应更加具体的应用场景。
例如，在一种可替换的实施方式中，可以省略基于人体面部特征控制空调器进入设定的送风模式的步骤，而是直接基于人体表面温度与室内温度的差值以及室外环境温度与室内环境温度的差值控制送风风机的风速。
再如，在另一种可替换的实施方式中，也可以省略室外环境温度与室内环境温度的比较步骤，直接基于人体表面温度与室内环境温度的大小控制送风风机的风速。例如，在人体表面温度与室内环境温度大于第一温度阈值时，按照第一调节比例调整送风风机的风速。其中第一温度阈值可以为2℃、3℃、4℃等，第一调节比例与第二调节比例相似，可以基于人体表面温度与室内环境温度的差值和/或空调器与人体之间的距离确定。如可以参照如下公式(3)确定：
Figure BDA0001795080790000091
其中，公式(3)中的字母所代表的含义与公式(1)相同，在此不再赘述。
再如，在空调器进入送风自动避让模式或送风自动跟随模式时，第一温度阈值、第二温度阈值的数值以及公式(1)中的各参数的系数可以相同也可以不同。例如，自动避让模式由于是针对老人和儿童，所以可以将公式(1)中的风速变化系数α降低，以防止调整后的送风风机的风速过大而引起身体不适。
下面结合图2，对本发明的一种可能的实施方式中空调器的控制过程进行描述。其中，图2是本发明的一种具体的实施方式中空调器的控制逻辑图。
如图2所示，空调开机后，首先自动识别人体面部特征，并基于人体面部特征估算人的年龄N。如果人的年龄N小于第一年龄阈值N1并且大于第二年龄阈值N2，那么说明人为青年或者中年，则控制空调器进入送风自动跟随模式；否则，如果人的年龄N大于或等于第一年龄阈值N1，或者人的年龄N小于或等于第二年龄阈值N2，那么说明人为老人或儿童，则控制空调器进入送风自动避让模式。在空调器执行送风自动跟随模式或者送风自动避让模式的过程中，获取人体面部温度TX、室内环境温度TY和室外环境温度TZ，并根据人体面部温度TX、室内环境温度TY和室外环境温度TZ判断是否满足空调器自动调节送风风机的风速的条件，当人体面部温度TX与室内环境温度TY的差值大于或等于第一温度阈值TA并且室外环境温度TZ与室内环境温度TY的差值大于或等于第二温度阈值TB，则控制空调器按照第二调节比例自动调节送风风机的风速；如果人体面部温度TX与室内环境温度TY的差值小于温度阈值TA，或者室外环境温度TZ与室内环境温度TY的差值小于第二温度阈值TB，则空调器不自动调节送风风机的风速并继续获取人体面部温度TX、室内环境温度TY和室外环境温度TZ。
此外，本发明还提供了一种空调器，包括控制器，控制器配置成能够执行上述实施方式中所述的空调器的控制方法。其中，控制器物理上可以是设置于室内机或室外机中的的一个控制芯片，可以是专门用于执行本发明的方法的控制器，也可以是通用控制器的一个功能模块或功能单元。
最后需要说明的是，尽管本实施方式是结合空调器制冷模式运行进行说明的，但是显然本发明还能够适用于空调器的其他功能模式，如制热模式和送风模式等。例如，在应用于制热模式时，“基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速”的步骤则包括：在人体表面温度低于室内环境温度时，证明此时人体温度较低，需要空调器快速制热提升环境温度，使用户体温上升。此时，进一步比较室外环境温度与室内环境温度的大小；在室内环境温度低于室外环境温度时，按照预定的调节比例调整送风风机的风速，以合适地风速向室内送风，避免送风过冷过热。当然，上述比较方式仅是示例性的，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置人体表面温度与室内环境温度的比较方式。例如，还可以将人体表面温度与室内环境温度的差值与一个设定值比较，亦或者将人体表面温度与室内环境温度的比值与一个设定值比较等。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
获取人体表面温度和室内环境温度；
比较所述人体表面温度与所述室内环境温度的大小；
基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速。
2.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，“基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速”的步骤进一步包括：
在所述人体表面温度与所述室内环境温度的差值大于第一温度阈值时，按照第一调节比例调整所述送风风机的风速。
3.根据权利要求2所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述第一调节比例基于人体表面温度与所述室内环境温度的差值、和/或所述空调器与人体之间的距离确定；
其中，所述空调器与人体之间的距离由所述空调器获取。
4.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，“基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速”的步骤进一步包括：
在所述人体表面温度与所述室内环境温度的差值大于第一温度阈值时，进一步比较室外环境温度与所述室内环境温度的大小；
基于比较结果，选择性地调整所述送风风机的风速。
5.根据权利要求4所述的空调器的控制方法，其特征在于，“基于比较结果，选择性地调整所述送风风机的风速”的步骤进一步包括：
在所述室外环境温度与所述室内环境温度的差值大于第二温度阈值时，按照第二调节比例调整所述送风风机的风速。
6.根据权利要求5所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述第二调节比例基于所述人体表面温度与所述室内环境温度的差值、所述室外环境温度与所述室内环境温度的差值、和/或所述空调器与人体之间的距离确定；
其中，所述空调器与人体之间的距离由所述空调器获取。
7.根据权利要求5所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
在所述人体表面温度与所述室内环境温度的差值小于或等于第一温度阈值、或者所述室外环境温度与所述室内环境温度的差值小于或等于第二温度阈值时，控制所述送风风机以当前的风速运行。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的空调器的控制方法，其特征在于，“基于比较结果，选择性地调整空调器的送风风机的风速”的步骤之前，所述控制方法还包括：
识别人体面部特征；
基于所述人体面部特征获得人的年龄；
判断所述年龄与第一年龄阈值和/或第二年龄阈值的大小；
基于判断结果，控制所述空调器进入设定的送风模式。
9.根据权利要求8所述的空调器的控制方法，其特征在于，“基于判断结果，控制所述空调器进入设定的送风模式”的步骤进一步包括：
当所述年龄大于或等于第一年龄阈值时，控制所述空调器进入送风自动避让模式；
当所述年龄小于所述第一年龄阈值并且大于第二年龄阈值时，控制所述空调器进入送风自动跟随模式；
当所述年龄小于或等于所述第二年龄阈值时，控制所述空调器进入送风自动避让模式。
10.一种空调器，所述空调器包括控制器，其特征在于，所述控制器配置成能够执行权利要求1至9中任一项所述的空调器的控制方法。
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