CN112344523B

CN112344523B - 空调控制方法、空调、计算机装置和存储介质

Info

Publication number: CN112344523B
Application number: CN202011190194.8A
Authority: CN
Inventors: 廖云丹; 黄妙虹; 曹世杰
Original assignee: Guangzhou University
Current assignee: Guangzhou University
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2022-02-18
Anticipated expiration: 2040-10-30
Also published as: CN112344523A

Abstract

本发明公开了一种空调控制方法、空调、计算机装置和存储介质，空调控制方法包括获取环境参数，通过人机交互显示环境参数，获取主观参数，根据环境参数、体感参数和期望参数，确定控制目标值，当存在超过阈值数量的主观参数均满足判定条件，控制空调的工作参数达到或趋向控制目标值。通过同时以客观测量得到的环境参数和空调使用人员的主观感受为控制参量，为室内环境提供更加综合有效的评价，据此生成的空调系统控制信号既能控制空调系统正常运行，又满足室内人员的舒适健康需要，与单纯以客观测得的环境参数作为控制参量的现有技术相比，实施例中的空调控制方法能够达到更佳的使用体验。本发明广泛应用于空调技术领域。

Description

空调控制方法、空调、计算机装置和存储介质

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是一种空调控制方法、空调、计算机装置和存储介质。

背景技术

现有的空调主要是以温度为参量进行工作控制，具体地，通过空调安装的温度传感器探测室内环境温度，控制器将环境温度与设定的目标温度对比，确定对压缩机和风机等部件的控制参数。现有的这种闭环控制系统的控制参量单一，但是由于空调安装环境的环境特征复杂、人员偏好不一等众多因素影响，现有的空调控制技术在人员舒适度方面仍有较大改进空间。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种空调控制方法、空调、计算机装置和存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种空调控制方法，包括：

获取环境参数；所述环境参数用于表示空调所处环境的状况；

通过人机交互显示所述环境参数；

通过人机交互获取一组或多组主观参数；每组所述主观参数包括体感参数、期望参数和满意度参数，所述体感参数用于表示空调使用人员的体感感受，所述期望参数用于表示空调使用人员对所述体感参数变化趋势的期望，所述满意度参数用于表示空调使用人员对所述环境参数的满意程度评价；

根据所述环境参数、所述体感参数和所述期望参数，确定控制目标值；

当存在超过阈值数量的主观参数均满足判定条件，所述判定条件包括所述主观参数中的满意度参数超过阈值水平，控制所述空调的工作参数达到或趋向所述控制目标值。

进一步地，所述通过人机交互获取一组或多组主观参数，包括：

与一个或多个终端建立连接；

获取所述终端上传的体感参数、期望参数和/或满意度参数；

将来自同一所述终端的所述体感参数、期望参数和/或满意度参数归为同一组所述主观参数。

检测一个或多个空调使用人员的发言；

通过语音识别从空调使用人员的发言提取体感参数、期望参数和/或满意度参数；

将来自同一空调使用人员的发言的所述体感参数、期望参数和/或满意度参数归为同一组所述主观参数。

发出第一提示信息；所述第一提示信息用于提示空调使用人员提交第一主观参数，所述第一主观参数是空调使用人员在忽略所述环境参数的情况下提交的主观参数；

发出第二提示信息；所述第二提示信息用于提示空调使用人员提交第二主观参数，所述第二主观参数是空调使用人员在考虑所述环境参数的情况下提交的主观参数；

获取所述第一主观参数和所述第二主观参数；

通过仲裁机制，将所述第一主观参数确定为所述主观参数或者将所述第二主观参数确定为所述主观参数。

进一步地，所述根据所述环境参数、所述体感参数和所述期望参数，确定控制目标值，所使用的公式为：

Δ^*＝Δ_test+SE；

其中，Δ^*为所述控制目标值，Δ_test为所述环境参数，S为所述体感参数，E为所述期望参数。

进一步地，所述环境参数包括温度、湿度、风速和污染物浓度。

进一步地，所述控制所述空调的工作参数达到或趋向所述控制目标值，所使用的公式为：

E_m＝[AC(T^*)，AC(V^*)，AC(RH^*)，AC(CO₂ ^*)，AC(PM_2.5 ^*)]；

其中，E_m为控制模型，AC(·)为空调系统控制信号，其中AC(·)的取值表示空调系统中与中的AC(·)参数相关的模组动作或不动作，T^*为与温度对应的控制目标值，V^*为与风速对应的控制目标值，RH^*为与湿度对应的控制目标值，CO₂ ^*为与CO₂污染物浓度对应的控制目标值，PM_2.5 ^*为与PM_2.5污染物浓度对应的控制目标值。

另一方面，本发明实施例还包括一种空调，包括：

环境测量模块，用于获取环境参数；

人机交互模块，用于通过人机交互显示所述环境参数，以及通过人机交互获取一组或多组主观参数；所述环境参数用于表示空调所在的环境状况；每组所述主观参数包括体感参数、期望参数和满意度参数，所述体感参数用于表示空调使用人员的体感感受，所述期望参数用于表示空调使用人员对所述体感参数变化趋势的期望，所述满意度参数用于表示空调使用人员对所述环境参数的满意程度评价；

控制模块，用于根据所述环境参数、所述体感参数和所述期望参数，确定控制目标值，当存在超过阈值数量的主观参数均满足判定条件，所述判定条件包括其中的满意度参数超过阈值水平，控制所述空调的工作参数达到或趋向所述控制目标值。

另一方面，本发明实施例还包括一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例所述方法。

另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行实施例所述方法。

本发明的有益效果是：实施例中的空调控制方法同时以客观测量得到的环境参数和空调使用人员的主观感受为控制参量，为室内环境提供更加综合有效的评价，据此生成的空调系统控制信号既能控制空调系统正常运行，又满足室内人员的舒适健康需要，与单纯以客观测得的环境参数作为控制参量的现有技术相比，实施例中的空调控制方法能够达到更佳的使用体验。

附图说明

图1为实施例中空调控制方法的流程图；

图2和图3为实施例中空调控制方法的原理图；

图4为实施例中空调的结构示意图。

具体实施方式

本实施例中，可以使用现有的或者经过改进的空调控制器来执行空调控制方法。空调控制器可以安装在本身带有传感器的空调上，也可以由空调控制器通过接口与外设的传感器连接，从而由空调控制器从外设的传感器获取数据；同样地，空调本身可以带有触摸屏等人机交互模块，也可以由空调控制器通过接口与手机或者平板电脑等终端连接，使得手机或者平板电脑等终端可以作为空调的人机交互模块。空调控制器与传感器以及终端等交换数据，执行空调控制方法，生成压缩机和风机等空调工作部件的控制信号，达到控制空调的效果。

参照图1，空调控制方法包括以下步骤：

S1.获取环境参数；

S2.通过人机交互显示环境参数；

S3.通过人机交互获取一组或多组主观参数；

S4.根据环境参数、体感参数和期望参数，确定控制目标值；

S5.当存在超过阈值数量的主观参数均满足判定条件，控制空调的工作参数达到或趋向控制目标值。

本实施例中，步骤S1所获取的环境参数用于表示空调所处环境的状况，例如如果空调安装在室内，则所测得的环境参数可以是室内的温度、湿度、风速和污染物浓度，具体地，污染物浓度可以是指PM_2.5的浓度和CO₂的浓度。本实施例中，可以通过安装在空调上的或者外设的传感器组来检测环境参数，例如使用温度传感器来检测室内温度，使用湿度传感器来检测室内湿度，使用风速传感器来检测空调在室内产生的风速，使用污染物传感器来检测室内PM_2.5和CO₂的浓度。

本实施例中，执行步骤S2时，空调控制器可以以空调上所安装的显示屏作为人机交互界面，或者以通过蓝牙等无线协议与空调控制器所连接的终端作为人机交互界面，将步骤S1获得的环境参数发送到人机交互界面显示出来，使得空调使用人员能够观察到环境参数。

执行步骤S2后，空调使用人员通过人机交互界面向空调控制器输入主观参数。本实施例中，执行步骤S3时，设定从每个空调使用人员各获得一组主观参数，在存在多个空调使用人员的情况下，将获得多组主观参数。

本实施例中，每组主观参数包括体感参数、期望参数和满意度参数。其中，体感参数用于表示空调使用人员的体感感受，期望参数用于表示空调使用人员对体感参数变化趋势的期望，满意度参数用于表示空调使用人员对环境参数的满意程度评价。本实施例中，环境参数、体感参数和期望参数的格式如表1所示。

表1

表1中，ITC表示室内环境热舒适，即温度、湿度和风速可以用来表示室内环境热舒适的程度。IAQ表示室内环境质量，即CO₂浓度和PM_2.5浓度可以用来表示室内环境质量。

本实施例中，体感参数(S)用于表示感受的程度，体感参数均取正数，为了让控制遵循主观意愿，仅期望参数有正负(升高E＝1；不变E＝0；降低E＝-1)，如感觉有点热(S＝1)，期望温度降低(E＝-1)，主观评价得分SE＝-1；若用户冷热偏好为喜凉，当感觉室内有点冷(S＝1)，但仍然希望温度降低(E＝-1)，那么主观评价得分仍然为SE＝-1。

本实施例中，根据ISO7730对PMV的推荐值为-0.5～+0.5，在此区间内人员的感受不明显，因此本实施例将室内环境的中性感觉定义为S＝0.5。

本实施例中，根据室内人员对健康的需求，空调系统对于室内环境污染物参数只进行降低或不变的处理，即期望参数E的取值仅有E＝-1和E＝0。

本实施例中，执行步骤S3，即通过人机交互获取一组或多组主观参数这一步骤时，具体可以执行以下步骤：

S301A.与一个或多个终端建立连接；

S302A.获取终端上传的体感参数、期望参数和/或满意度参数；

S303A.将来自同一终端的体感参数、期望参数和/或满意度参数归为同一组主观参数。

步骤S301A-S303A是步骤S3的一种具体执行方式。本实施例中，默认每个空调使用者使用一个终端，因此默认一个终端所上传的体感参数、期望参数和/或满意度参数为同一个空调使用者所输入的体感参数、期望参数和/或满意度参数，在执行步骤S303A时将来自同一终端的体感参数、期望参数和/或满意度参数归为同一组主观参数。在有多个空调使用者的情况下，每个空调使用者分别使用一个终端，空调控制器执行步骤S301A1S303A，将获得多组主观参数。

S301B.检测一个或多个空调使用人员的发言；

S302B.通过语音识别从空调使用人员的发言提取体感参数、期望参数和/或满意度参数；

S303B.将来自同一空调使用人员的发言的体感参数、期望参数和/或满意度参数归为同一组主观参数。

步骤S301B-S303B是步骤S3的另一种具体执行方式。本实施例中，可以通过安装在空调上的或者外设的声音传感器，检测空调所安装的室内的声音，通过语音识别技术，从室内检测到的声音中识别出空调使用人员的发言，当存在多个空调使用人员时，还通过语音识别技术将不同空调使用人员的发言区分开来，分别提取出体感参数、期望参数和/或满意度参数。在执行步骤S303B时将同一空调使用人员发言所说出的体感参数、期望参数和/或满意度参数归为同一组主观参数。在有多个空调使用者的情况下，至少一个空调使用者发言说出其主观参数，空调控制器执行步骤S301B-S303B，将获得多组主观参数。

通过执行步骤S301A-S303A或者步骤S301B-S303B，可以使得空调使用者无需与空调部件接触也能向空调控制器输入其主观参数，空调控制器可以接收到的主观参数作为控制变量，执行本实施例中的空调控制方法以控制空调。

S301C.发出第一提示信息；其中，第一提示信息用于提示空调使用人员提交第一主观参数，第一主观参数是空调使用人员在忽略环境参数的情况下提交的主观参数；

S302C.发出第二提示信息；其中，第二提示信息用于提示空调使用人员提交第二主观参数，第二主观参数是空调使用人员在考虑环境参数的情况下提交的主观参数；

S303C.获取第一主观参数和第二主观参数；

S304C.通过仲裁机制，将第一主观参数确定为主观参数，或者将第二主观参数确定为主观参数。

步骤S301C-S304C是步骤S3的另一种具体执行方式。本实施例中，空调控制器可以控制安装在空调上的扬声器，以声音方式连续发出第一提示信息和第二提示信息；空调控制器可以控制安装在空调上的显示屏，以文字方式连续发出第一提示信息和第二提示信息；空调控制器向空调使用人员所持的终端发送信息，以终端为人机交互界面向空调使用人员显示第一提示信息和第二提示信息。

本实施例中，第一提示信息的内容是提示空调使用人员提交第一主观参数，也就是在不考虑环境参数的情况下的主观参数。例如，第一提示信息的内容可以是提示空调使用人员先不要关注空调通过人机交互界面所显示出来的环境参数，直接凭自已的感受编辑并输入第一主观参数。

本实施例中，第二提示信息的内容是提示空调使用人员提交第二主观参数，也就是在考虑环境参数的情况下的主观参数。例如，第二提示信息的内容可以是提示空调使用人员关注空调通过人机交互界面所显示出来的环境参数，结合自已的感受编辑并输入第二主观参数。

本实施例中，空调控制器执行仲裁机制，从第一主观参数和第二主观参数中选择一个确定为主观参数，也就是将第一主观参数确定为主观参数，或者将第二主观参数确定为主观参数。本实施例中，仲裁机制可以是考虑第一主观参数和第二主观参数之间的偏差，例如，如果第一主观参数和第二主观参数之间的偏差没有超过阈值，则仲裁机制尊重空调使用人员的直接主观感受，将第一主观参数确定为主观参数；如果第一主观参数和第二主观参数之间的偏差超过阈值，则仲裁机制认为空调使用人员的主观感受实际上是受空调使用人员所了解的环境参数的影响，将第二主观参数确定为主观参数。

通过执行步骤S301C-S304C，可以进一步综合考虑空调所在环境的客观环境参数和空调使用人员的主观感受，从而控制空调的工作，带来更佳的使用体验。

本实施例中，步骤S4，也就是根据环境参数、体感参数和期望参数，确定控制目标值这一步骤，所使用的公式为Δ^*＝Δ_test+SE。

式中，Δ^*为控制目标值，Δ_test为环境参数，S为体感参数，E为期望参数。

本实施例中，可以将公式Δ^*＝Δ_test+SE称为SAOR模型，又可以称为室内环境主客观参数关系模型。

本实施例中，执行步骤S5时的判定条件可以是“主观参数中的满意度参数超过阈值水平”，因此步骤S5可以明确为“当存在超过阈值数量的主观参数，这些主观参数中的满意度参数均超过阈值水平，控制空调的工作参数达到或趋向控制目标值”。本实施例中，根据系统关联设施，如工卡台式机、手机、平板、人流量监控系统等，识别室内人数，用于判断室内人员满意度。如果室内人员不对空调环境进行评价，系统自动默认为该空调使用者对室内环境感到满意。本实施例中将室内人员满意度人数的阈值设定为80％，因此步骤S5可以进一步明确为“当对室内空调环境参数感到满意的室内人员数量不足总数的80％，控制空调的工作参数达到或趋向控制目标值，反之则维持控制空调的工作参数不变”。

本实施例中，执行步骤S5时，控制所述空调的工作参数达到或趋向所述控制目标值，所使用的公式为E_m＝[AC(T^*)，AC(V^*)，AC(RH^*)，AC(CO₂ ^*)，AC(PM_2.5 ^*)]。

式中，E_m为控制模型，也可以称为室内环境综合评价模型，AC(·)为空调系统控制信号，其中T^*为与温度对应的控制目标值，V^*为与风速对应的控制目标值，RH^*为与湿度对应的控制目标值，CO₂ ^*为与CO₂污染物浓度对应的控制目标值，PM_2.5 ^*为与PM_2.5污染物浓度对应的控制目标值，AC(·)的取值表示空调系统中与AC(·)参数相关的模组动作或不动作，例如AC(T^*)＝1表示空调系统中与温度相关的模组即压缩机等模组动作，AC(T^*)＝o表示压缩机等模组不动作，AC(PM_2.5 ^*)＝1表示空调系统中与PM_2.5污染物相关的模组即空气净化器等模组动作，AC(PM_2.5 ^*)＝0表示空气净化器等模组不动作。

本实施例中，步骤S1-S5的原理如图2和图3所示。根据图2、图3以及本实施例中的说明可知，本实施例中的空调控制方法同时以客观测量得到的环境参数和空调使用人员的主观感受为控制参量，为室内环境提供更加综合有效的评价，据此生成的空调系统控制信号既能控制空调系统正常运行，又满足室内人员的舒适健康需要，与单纯以客观测得的环境参数作为控制参量的现有技术相比，本实施例中的空调控制方法能够达到更佳的使用体验。

本实施例中，参照图4，所称的空调包括：

环境测量模块，用于获取环境参数；

控制模块，用于根据所述环境参数、所述体感参数和所述期望参数，确定控制目标值，当存在超过阈值数量的主观参数均满足判定条件，所述判定条件包括其中的满意度参数超过阈值水平，控制所述空调中的功能模块的工作参数达到或趋向所述控制目标值。

本实施例中，环境测量模块可以由温度传感器、湿度传感器、风速传感器和污染物传感器等组成。人机交互模块可以是安装在空调上的扬声器或者触摸屏。控制模块可以是被写入了计算机程序的单片机。功能模块包括压缩机和风机等。本实施例中的空调可以实现与实施例中的空调控制方法所述的相同的技术效果。

本实施例中，一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例中的空调控制方法，实现与实施例所述的相同的技术效果。

本实施例中，一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行实施例中的空调控制方法，实现与实施例所述的相同的技术效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims

1.一种空调控制方法，其特征在于，包括：

通过人机交互显示所述环境参数；

当存在超过阈值数量的主观参数均满足判定条件，所述判定条件包括所述主观参数中的满意度参数超过阈值水平，控制所述空调的工作参数达到或趋向所述控制目标值；

所述通过人机交互获取一组或多组主观参数，包括：

获取所述第一主观参数和所述第二主观参数；

2.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述通过人机交互获取一组或多组主观参数，包括：

与一个或多个终端建立连接；

获取所述终端上传的体感参数、期望参数和/或满意度参数；

3.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述通过人机交互获取一组或多组主观参数，包括：

检测一个或多个空调使用人员的发言；

4.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述根据所述环境参数、所述体感参数和所述期望参数，确定控制目标值，所使用的公式为：

Δ^*＝Δ_test+SE；

5.根据权利要求1-4任一项所述的空调控制方法，其特征在于，所述环境参数包括温度、湿度、风速和污染物浓度。

6.根据权利要求5所述的空调控制方法，其特征在于，所述控制所述空调的工作参数达到或趋向所述控制目标值，所使用的公式为：

E_m＝[AC(T^*),AC(V^*),AC(RH^*),AC(CO₂ ^*),AC(PM_2.5 ^*)]；

7.一种空调，其特征在于，包括：

环境测量模块，用于获取环境参数；

控制模块，用于根据所述环境参数、所述体感参数和所述期望参数，确定控制目标值，当存在超过阈值数量的主观参数均满足判定条件，所述判定条件包括其中的满意度参数超过阈值水平，控制所述空调的工作参数达到或趋向所述控制目标值；

所述通过人机交互获取一组或多组主观参数，包括：

获取所述第一主观参数和所述第二主观参数；

8.一种计算机装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行权利要求1-6任一项所述方法。

9.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1-6任一项所述方法。