CN114251804A - 空调器的控制方法、装置及空调器 - Google Patents

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CN114251804A CN202011016560.8A CN202011016560A CN114251804A CN 114251804 A CN114251804 A CN 114251804A CN 202011016560 A CN202011016560 A CN 202011016560A CN 114251804 A CN114251804 A CN 114251804A
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Abstract

本发明公开了一种空调器的控制方法、装置及空调器，该方法包括：确定用户当前的运动强度等级及当前所处季节；根据用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于用户的人体代谢率及服装热阻；获取当前的空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度；根据空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度、用户的人体代谢率及服装热阻确定空调器当前输出的PMV值；根据预设的PMV目标值对空调器进行控制，以对当前输出的PMV值进行调整。本发明能够准确获取当前的PMV值，利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。

Description

空调器的控制方法、装置及空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种空调器的控制方法、装置及空调器。
背景技术
目前的空调器在工作时，一般都是根据用户设定的目标温度来运行，即维持室内温度保持在目标温度，从而满足用户的需求。
然而，用户在居家时，大多数为居家休闲状态，根据GB/T 33658-2017《室内人体热舒适环境要求与评价方法》标准，此时对应的人体代谢率较低，具体为1.2。而实际上，用户居家时可能会有持续较长的家务劳动，也可能居家做健身运动，如在跑步机上跑步、练瑜伽等，此时对应的人体代谢率M要明显高于1.2，表现为用户发热、出汗等。此时若空调还按原先的设定的目标温度运行，则会导致制冷时用户感觉偏热，制热时也感觉偏热的情况，即无法满足用户的舒适性要求，导致空调器不够智能化，降低用户的人性化体验。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种空调器的控制方法，该方法能够结合用户当前运动状态及当前所处季节准确确定用户的人体代谢率及服装热阻，从而准确得到当前的PMV(Predicted Mean Vote，平均热感觉指数)值，进而利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
为此，本发明的第二个目的在于提出一种空调器的控制装置。
为此，本发明的第三个目的在于提出一种空调器。
为此，本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为实现上述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种空调器的控制方法，包括以下步骤：确定用户当前的运动强度等级及当前所处季节；根据所述用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于所述用户的人体代谢率及服装热阻；获取当前的空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度；根据空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度、所述用户的人体代谢率及服装热阻确定所述空调器当前输出的PMV值；根据预设的PMV目标值对所述空调器进行控制，以对所述当前输出的PMV值进行调整。
根据本发明实施例的空调器的控制方法，可确定当前的运动强度等级及当前所处季节，结合用户当前运动强度等级及当前所处季节准确确定用户的人体代谢率及服装热阻，从而准确得到当前的PMV值，进而利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
另外，本发明上述实施例的空调器的控制方法还可以包括如下附加技术特征：
在一些示例中，所述确定所述用户当前的运动强度等级，包括：获取所述用户的人体生理参数；根据所述人体生理参数确定所述用户当前的运动强度等级，其中，所述运动强度等级至少包括第一至第三运动强度等级。
在一些示例中，所述根据所述人体生理参数确定所述用户当前的运动强度等级，包括：若所述人体生理参数满足第一预设生理参数范围，且持续时间达到第一预设时间，则确定所述用户当前的运动强度等级为第一运动强度等级；若所述人体生理参数满足第二预设生理参数范围，且持续时间达到所述第一预设时间，则确定所述用户当前的运动强度等级为第二运动强度等级；若所述人体生理参数满足第三预设生理参数范围，且持续时间达到所述第一预设时间，则确定所述用户当前的运动强度等级为第三运动强度等级。
在一些示例中，根据所述用户当前的运动强度等级对应确定所述用户的人体代谢率，其中，所述第一运动强度等级对应确定第一人体代谢率；所述第二运动强度等级对应确定第二人体代谢率；所述第三运动强度等级对应确定第三人体代谢率。
在一些示例中，所述确定当前所处季节包括：根据当前的环境参数确定当前所处季节；和/或根据智能终端显示的季节信息同步确定当前所处季节。
在一些示例中，根据所述用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于所述用户的服装热阻，包括：查询预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表得到所述用户的服装热阻，其中，所述运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表包括多组运动强度等级、季节和服装热阻之间的对应关系。
在一些示例中，在根据预设的PMV目标值对所述空调器进行控制，以对所述当前输出的PMV值进行调整之后，还包括：以第二预设时间为周期，确定所述空调器输出的新的PMV值；根据预设的PMV目标值对所述空调器进行控制，以对所述新的PMV值进行调整。
为实现上述目的，本发明第二方面的实施例公开了一种空调器的控制装置，包括：第一确定模块，用于确定用户当前的运动强度等级及当前所处季节；第二确定模块，用于根据所述用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于所述用户的人体代谢率及服装热阻；获取模块，用于获取当前的空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度；计算模块，用于根据空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度、所述用户的人体代谢率及服装热阻确定所述空调器当前输出的PMV值；控制模块，用于根据预设的PMV目标值对所述空调器进行控制，以对所述当前输出的PMV值进行调整。
根据本发明实施例的空调器的控制装置，可确定当前的运动强度等级及当前所处季节，结合用户当前运动强度等级及当前所处季节准确确定用户的人体代谢率及服装热阻，从而准确得到当前的PMV值，进而利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
为实现上述目的，本发明第三方面的实施例公开了一种空调器，包括本发明上述第二方面实施例所述的空调器的控制装置；或者处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被所述处理器执行时实现如本发明上述第一方面实施例所述的空调器的控制方法。
根据本发明实施例的空调器，可确定当前的运动强度等级及当前所处季节，结合用户当前运动强度等级及当前所处季节准确确定用户的人体代谢率及服装热阻，从而准确得到当前的PMV值，进而利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
为实现上述目的，本发明第四方面的实施例公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被处理器执行时实现如本发明上述第一方面实施例所述的空调器的控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，可确定当前的运动强度等级及当前所处季节，结合用户当前运动强度等级及当前所处季节准确确定用户的人体代谢率及服装热阻，从而准确得到当前的PMV值，进而利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的空调器的控制方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的空调器的控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的空调器的控制方法、装置及空调器。
图1是根据本发明一个实施例的空调器的控制方法的流程图。如图1所示，该空调器的控制方法，包括以下步骤S1至步骤S5。
步骤S1：确定用户当前的运动强度等级及当前所处季节。
可以理解的是，用户居家时会有多种不同的活动状态，如日常休闲、健身、家务劳动等，根据不同的活动状态，不同活动状态对应不同的运动强度等级。
具体的，在本发明的一个实施例中，确定用户当前的运动强度等级的过程，包括：获取用户的人体生理参数；根据人体生理参数确定用户当前的运动强度等级，其中，运动强度等级至少包括第一至第三运动强度等级。
可以理解的是，空调室内机一般具有带操作系统的操控面板，同时其CPU(centralprocessing unit，中央处理器)具有很强的计算能力。另外，空调器还搭载了智能传感器，如雷达、红外传感器等，可精确检测用户三维坐标参数，如用户距离、用户角度以及用户与室内机外壳的水平距离，其中，用户角度指用户与空调的连线与空调中心对称线的相对夹角。另外，智能传感器也可采集用户的人体生理参数，如用户数量、用户的心率、呼吸率、出汗量、动作幅度、频次等参数，进而可以根据这些人体生理参数确定用户的人体运动幅度或用户的形态，即确定用户当前是处于日常休闲、健身还是家务劳动状态，从而根据不同的状态确定对应的用户当前的运动强度等级。
在具体实施例中，运动强度等级例如至少包括第一至第三运动强度等级。其中，第一运动强度等级较低，如对应于日常休闲状态；第二运动强度等级处于适中，如对应于家务劳动状态；第三运动强度等级较高，如对应于健身运动状态。可以理解的是，即通过智能传感器检测用户的心率、呼吸率及动作幅度、频次等人体生理参数，据此输出用户处于日常休闲(对应第一运动强度等级)、中低强度运动(如瑜伽、家务劳动等，对应第二运动强度等级)、中等强度运动(如在跑步机上跑步、做哑铃操等，对应第三运动强度等级)等状态，此时，不同状态对应估算的人体代谢率M分别为1.2、1.8、2.4。
在本发明的一个实施例中，根据人体生理参数确定用户当前的运动强度等级，包括：
若人体生理参数满足第一预设生理参数范围，且持续时间达到第一预设时间，则确定用户当前的运动强度等级为第一运动强度等级；若人体生理参数满足第二预设生理参数范围，且持续时间达到第一预设时间，则确定用户当前的运动强度等级为第二运动强度等级；若人体生理参数满足第三预设生理参数范围，且持续时间达到第一预设时间，则确定用户当前的运动强度等级为第三运动强度等级。
如前所述，第三运动强度等级高于第二运动强度等级，第二运动强度等级高于第一运动强度等级，即第三运动强度等级对应的运动强度高于第二运动强度等级，第二运动强度等级对应的运动强度高于第一运动强度等级。则可以理解的是，第三运动强度等级、第二运动强度等级和第一运动强度等级分别对应的人体生理参数的值之间是有明显区别的，如健身或跑步(对应于第三运动强度等级)时的心率、呼吸率等要高于家务劳动(对应于第二运动强度等级)时的心跳、呼吸率等，而家务劳动时的心率、呼吸率等要高于日常休闲(如静卧、静坐等，对应于第一运动强度等级)时的心跳、呼吸率等；因此设定每个运动强度等级对应的人体生理参数的合理参数范围，通过设置的参数范围即可准确确定相应的运动强度等级。如，人体生理参数(如心跳、呼吸率等)满足第一预设生理参数范围(如心跳、呼吸率等对应的范围)，且持续时间达到第一预设时间，如2分钟，从而可避免误检测或误识别，提高检测的准确性，则确定用户当前的运动强度等级为第一运动强度等级；若人体生理参数(如心跳、呼吸率等)满足第二预设生理参数范围(如心跳、呼吸率等对应的范围)，且持续时间达到第一预设时间，则确定用户当前的运动强度等级为第二运动强度等级；若人体生理参数(如心跳、呼吸率等)满足第三预设生理参数范围(如心跳、呼吸率等对应的范围)，且持续时间达到第一预设时间，则确定用户当前的运动强度等级为第三运动强度等级。
步骤S2：根据用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于用户的人体代谢率及服装热阻。
其中，根据用户当前的运动强度等级对应确定用户的人体代谢率，其中，第一运动强度等级对应确定第一人体代谢率；第二运动强度等级对应确定第二人体代谢率；第三运动强度等级对应确定第三人体代谢率。其中，第一人体代谢率例如为1.2，第二人体代谢率例如为1.8，第三人体代谢率例如为2.4。
也即是说，不同的运动强度等级对应不同的人体代谢率。如第一运动强度等级对应的人体代谢率为第一人体代谢率，即1.2，第二运动强度等级对应的人体代谢率为第二人体代谢率，即1.8，第三运动强度等级对应的人体代谢率为第三人体代谢率，即2.4。
由于不同的季节对应的环境参数不同，因此，不同季节也对应不同的服装热阻。如，夏季对应的服装热阻clo为0.5，冬季对应的服装热阻clo为1.0，其它季节(即春季和秋季)对应的服装热阻clo为0.7。因此，需要确定当前所处的季节，根据当前所处的季节确定对应的服装热阻。
在具体实施例中，确定当前所处季节的过程，包括：根据当前的环境参数，如室内温度、湿度、室外温度等确定当前所处季节；和/或根据智能终端，如手机、个人电脑等显示的季节信息同步确定当前所处季节。换言之，即根据当前的环境参数估算当前所处的季节；和/或通过手机等智能终端的相关APP上推送显示的季节信息(如春季、夏季、秋季或冬季)来确定当前所处季节。
在本发明的一个实施例中，根据用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于用户的服装热阻，包括：查询预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表得到用户的服装热阻，其中，运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表包括多组运动强度等级、季节和服装热阻之间的对应关系。也即是说，当确定了用户当前的运动强度等级及当前所处季节之后，即刻根据当前的运动强度等级及当前所处季节，对照查询该运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表，得到对应的服装热阻。
在具体实施例中，表1为预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表的示例。
运动强度等级 夏季 冬季 其它季节
居家休闲 M＝1.2/clo＝0.5 M＝1.2/clo＝1.0 M＝1.2/clo＝0.7
中低强度运动 M＝1.8/clo＝0.3 M＝1.8/clo＝0.7 M＝1.8/clo＝0.5
中等强度运动 M＝2.4/clo＝0.3 M＝2.4/clo＝0.5 M＝2.4/clo＝0.3
表1
如表1所示，当运动强度等级为第一运动强度等级，如居家休闲时，若此时为夏季，则对应的人体代谢率M＝1.2，对应的服装热阻clo＝0.5；若此时为冬季，则对应的人体代谢率M＝1.2，对应的服装热阻clo＝1.0；若此时为其它季节，如春季或秋季，则对应的人体代谢率M＝1.2，对应的服装热阻clo＝0.7。
当运动强度等级为第二运动强度等级，如进行中低强度运动(瑜伽、家务劳动)时，若此时为夏季，则对应的人体代谢率M＝1.8，对应的服装热阻clo＝0.3；若此时为冬季，则对应的人体代谢率M＝1.8，对应的服装热阻clo＝0.7；若此时为其它季节，如春季或秋季，则对应的人体代谢率M＝1.8，对应的服装热阻clo＝0.5
当运动强度等级为第三运动强度等级，如进行中等强度运动(健身、跑步等)时，若此时为夏季，则对应的人体代谢率M＝2.4，对应的服装热阻clo＝0.3；若此时为冬季，则对应的人体代谢率M＝2.4，对应的服装热阻clo＝0.5；若此时为其它季节，如春季或秋季，则对应的人体代谢率M＝2.4，对应的服装热阻clo＝0.3。
可以理解的是，人体在运动时，人体代谢率会升高，人体散热加快，因此对应的服装热阻也会相应调整，例如，夏季时，用户居家休闲时的着装为长裤、短袖衬衣，服装热阻clo为0.5，运动时穿着短裤、背心等，此时服装热阻clo为0.3。冬季时居家，服装热阻为1.0，但随着运动量的增加，人体的代谢率随之增加，用户会减少或更换衣物，服装热阻会调整为0.7、0.5等。具体的，可通过如上表1所示的预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表来查询不同运动强度等级和季节所对应的服装热阻和人体代谢率。
步骤S3：获取当前的空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度。
步骤S4：根据空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度、用户的人体代谢率及服装热阻确定空调器当前输出的PMV值。
具体的，PMV值是用于表征人体热反应的评价指标，其可由4个环境因子，即空气温度Ta、相对湿度Rh、空气风速Va、平均辐射温度τr和2个人体因子，即人体代谢率M、服装热阻clo参与计算得到，即关于PMV＝f(Ta,M,Pa,Var,τr，Ico)的函数。其中，相对湿度Rh为空调器检测的湿度；空气温度Ta＝空调器的回风温度Tin，空气风速Va按照空调出风不直吹人的速度得到，预设为0.2m/s；平均辐射温度τr设定等于空调回风温度Tin，服装热阻clo和人体代谢率M可通过步骤S2得到，即由智能传感器检测人体的运动状态，进而查询预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表(表1)获取。从而，根据确定的空气温度Ta、相对湿度Rh、空气风速Va、平均辐射温度τr、人体代谢率M和服装热阻clo，通过常规的PMV值计算公式即可计算得到当前的PMV值。
步骤S5：根据预设的PMV目标值对空调器进行控制，以对当前输出的PMV值进行调整。
具体的，《房间空气调节器舒适性认证技术规范》CQC1604-2015分级指标中规定，PMV值在[-0.5,0.5]区间为A级，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012分级指标中规定，PMV值在[-0.5,0.5]区间为Ⅰ级。因此将这种指标参数转化为空调的控制目标，即将PMV控制在[-0.5,0.5]区间，中心值为0，进一步转化为用户的空调使用过程中的舒适性。在本发明的实施例中，预设的PMV目标值的范围即为[-0.5,0.5]，可选取PMV目标值为0，即对控制器进行控制，以对当前计算得到的PMV值进行调整，使当前计算得到的PMV值等于0，使室内舒适度达到最佳，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
从而，本发明实施例的空调器的控制方法，能够准确获取当前的PMV值，利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
在本发明的一个实施例中，在根据预设的PMV目标值对空调器进行控制，以对当前输出的PMV值进行调整，即步骤S5之后，还包括：以第二预设时间为周期，确定空调器输出的新的PMV值；根据预设的PMV目标值对空调器进行控制，以对新的PMV值进行调整。
在具体实施例中，第二预设时间例如为5分钟。即以5分钟为周期，重新确定新的的空气温度Ta、新的相对湿度Rh、新的空气风速Va、新的平均辐射温度τr、新的人体代谢率M和新的服装热阻clo，通过常规的PMV值计算公式即可计算得到新的PMV值，根据新的PMV值对空调器进行控制，使新的PMV值满足预设的PMV目标值。如此迭代循环，动态计算并调整PMV值，使得室内始终处于最佳舒适度，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
作为具体的实施例，例如，检测到当前季节为夏季，空调器自动进入制冷模式运行，实时检测人体位置信息、人体生理参数等，确定人体运动状态，即运动强度等级。初始默认为人体处于居家休闲状态，此时人体代谢率M＝1.2，服装热阻clo＝0.5，当连续第一预设时间t1内检测用户的运动状态为居家休闲、中低强度运动、中等强度运动中的某一种，则通过查询表1，获取当前的人体代谢率M和服装热阻clo，再通过直接测量或间接获取得到空气温度Ta、空气风速Va、相对湿度Rh和平均辐射温度τr，进而根据上述得到的多个参数计算当前的PMV值。可以理解的是，制冷时，初始PMV为正值，表示当前较热。PMV控制人体的舒适区间为[-0.5,0.5]，中心目标PMV值为0。因此，控制空调器的运行参数，如压缩机运行频率和/或风扇电机的转速等，将PMV值最终控制在0左右，控制偏差范围为[-0.5,0.5]，从而提高室内舒适度。其后，以第二预设时间t2为周期，动态计算并调整新的PMV值，使新的PMV达到目标值，使室内舒适度始终处于最佳，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
作为具体的实施例，例如，检测到当前季节为冬季，空调自动进入制热模式运行，实时检测人体位置信息、人体生理参数等，确定人体运动状态，即运动强度等级。初始默认为人体处于居家休闲状态，此时认同代谢率M＝1.2，服装热阻clo＝1.0，当连续第一预设时间t1内检测用户的运动状态为居家休闲、中低强度运动、中等强度运动中的某一种，则通过查询表1，获取当前的人体代谢率M和服装热阻clo，再通过直接测量或间接获取得到空气温度Ta、空气风速Va、相对湿度Rh和平均辐射温度τr，进而根据上述得到的多个参数计算当前的PMV值。可以理解的是，制热时，初始PMV为负值，表示当前较冷。PMV控制人体的舒适区间[-0.5,0.5]，中心目标PMV值为0。因此，控制空调器的运行参数，如压缩机运行频率和/或风扇电机的转速等，将PMV值最终控制在0左右，控制偏差范围为[-0.5,0.5]，从而提高室内舒适度。其后，以第二预设时间t2为周期，动态计算并调整新的PMV值，使新的PMV达到目标值，使室内舒适度始终处于最佳，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
即，本发明实施例通过检测用户的人体生理参数，确定用户的活动状态，输出用户处于日常休闲、健身还是家务劳动等状态，匹配相应的人体代谢率，结合当前所处季节，确定对应的服装热阻，将人体代谢率和服装热阻带入PMV计算公式，得到PMV值，并动态控制PMV在-0.5～0.5之间，从而实现个性化人体的A级舒适；从而，将原来默认放松休闲时的人体代谢率改为根据用户的活动状态，动态调整新的人体代谢率和服装热阻，进一步计算出新的PMV，并自动控制PMV趋于人体舒适区，从而使室内舒适度保持在最佳，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
根据本发明实施例的空调器的控制方法，可确定当前的运动强度等级及当前所处季节，结合用户当前运动强度等级及当前所处季节准确确定用户的人体代谢率及服装热阻，从而准确得到当前的PMV值，进而利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
本发明的实施例还提出了一种空调器的控制装置。
图2是根据本发明一个实施例的空调器的控制装置的结构框图。如图2所示，该空调器的控制装置100，包括：第一确定模块110、第二确定模块120、获取模块130、计算模块140和控制模块150。
具体的，第一确定模块110用于确定用户当前的运动强度等级及当前所处季节。
可以理解的是，用户居家时会有多种不同的活动状态，如日常休闲、健身、家务劳动等，根据不同的活动状态，不同活动状态对应不同的运动强度等级。
具体的，在本发明的一个实施例中，第一确定模块110用于：获取用户的人体生理参数；根据人体生理参数确定用户当前的运动强度等级，其中，运动强度等级至少包括第一至第三运动强度等级。
可以理解的是，空调室内机一般具有带操作系统的操控面板，同时其CPU(centralprocessing unit，中央处理器)具有很强的计算能力。另外，空调器还搭载了智能传感器，如雷达、红外传感器等，可精确检测用户三维坐标参数，如用户距离、用户角度以及用户与室内机外壳的水平距离，其中，用户角度指用户与空调的连线与空调中心对称线的相对夹角。另外，智能传感器也可采集用户的人体生理参数，如用户数量、用户的心率、呼吸率、出汗量、动作幅度、频次等参数，进而可以根据这些人体生理参数确定用户的人体运动幅度或用户的形态，即确定用户当前是处于日常休闲、健身还是家务劳动状态，从而根据不同的状态确定对应的用户当前的运动强度等级。
在具体实施例中，运动强度等级例如至少包括第一至第三运动强度等级。其中，第一运动强度等级较低，如对应于日常休闲状态；第二运动强度等级处于适中，如对应于家务劳动状态；第三运动强度等级较高，如对应于健身运动状态。可以理解的是，即通过智能传感器检测用户的心率、呼吸率及动作幅度、频次等人体生理参数，据此输出用户处于日常休闲(对应第一运动强度等级)、中低强度运动(如瑜伽、家务劳动等，对应第二运动强度等级)、中等强度运动(如在跑步机上跑步、做哑铃操等，对应第三运动强度等级)等状态，此时，不同状态对应估算的人体代谢率M分别为1.2、1.8、2.4。
在本发明的一个实施例中，第一确定模块110，用于：当人体生理参数满足第一预设生理参数范围，且持续时间达到第一预设时间时，确定用户当前的运动强度等级为第一运动强度等级；当人体生理参数满足第二预设生理参数范围，且持续时间达到第一预设时间时，确定用户当前的运动强度等级为第二运动强度等级；当人体生理参数满足第三预设生理参数范围，且持续时间达到第一预设时间时，确定用户当前的运动强度等级为第三运动强度等级。
如前所述，第三运动强度等级高于第二运动强度等级，第二运动强度等级高于第一运动强度等级，即第三运动强度等级对应的运动强度高于第二运动强度等级，第二运动强度等级对应的运动强度高于第一运动强度等级。则可以理解的是，第三运动强度等级、第二运动强度等级和第一运动强度等级分别对应的人体生理参数的值之间是有明显区别的，如健身或跑步(对应于第三运动强度等级)时的心率、呼吸率等要高于家务劳动(对应于第二运动强度等级)时的心跳、呼吸率等，而家务劳动时的心率、呼吸率等要高于日常休闲(如静卧、静坐等，对应于第一运动强度等级)时的心跳、呼吸率等；因此设定每个运动强度等级对应的人体生理参数的合理参数范围，通过设置的参数范围即可准确确定相应的运动强度等级。如，人体生理参数(如心跳、呼吸率等)满足第一预设生理参数范围(如心跳、呼吸率等对应的范围)，且持续时间达到第一预设时间，如2分钟，从而可避免误检测或误识别，提高检测的准确性，则确定用户当前的运动强度等级为第一运动强度等级；若人体生理参数(如心跳、呼吸率等)满足第二预设生理参数范围(如心跳、呼吸率等对应的范围)，且持续时间达到第一预设时间，则确定用户当前的运动强度等级为第二运动强度等级；若人体生理参数(如心跳、呼吸率等)满足第三预设生理参数范围(如心跳、呼吸率等对应的范围)，且持续时间达到第一预设时间，则确定用户当前的运动强度等级为第三运动强度等级。
第二确定模块120用于根据用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于用户的人体代谢率及服装热阻。
具体的，第二确定模块120用于根据用户当前的运动强度等级对应确定用户的人体代谢率，其中，第一运动强度等级对应确定第一人体代谢率；第二运动强度等级对应确定第二人体代谢率；第三运动强度等级对应确定第三人体代谢率。其中，第一人体代谢率例如为1.2，第二人体代谢率例如为1.8，第三人体代谢率例如为2.4。
也即是说，不同的运动强度等级对应不同的人体代谢率。如第一运动强度等级对应的人体代谢率为第一人体代谢率，即1.2，第二运动强度等级对应的人体代谢率为第二人体代谢率，即1.8，第三运动强度等级对应的人体代谢率为第三人体代谢率，即2.4。
由于不同的季节对应的环境参数不同，因此，不同季节也对应不同的服装热阻。如，夏季对应的服装热阻clo为0.5，冬季对应的服装热阻clo为1.0，其它季节(即春季和秋季)对应的服装热阻clo为0.7。因此，需要确定当前所处的季节，根据当前所处的季节确定对应的服装热阻。
在具体实施例中，第一确定模块110确定当前所处季节的过程，包括：根据当前的环境参数，如室内温度、湿度、室外温度等确定当前所处季节；和/或根据智能终端，如手机、个人电脑等显示的季节信息同步确定当前所处季节。换言之，即根据当前的环境参数估算当前所处的季节；和/或通过手机等智能终端的相关APP上推送显示的季节信息(如春季、夏季、秋季或冬季)来确定当前所处季节。
在本发明的一个实施例中，第二确定模块120用于：查询预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表得到用户的服装热阻，其中，运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表包括多组运动强度等级、季节和服装热阻之间的对应关系。也即是说，当确定了用户当前的运动强度等级及当前所处季节之后，即刻根据当前的运动强度等级及当前所处季节，对照查询该运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表，得到对应的服装热阻。
在具体实施例中，预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表的示例例如上表1所示。
如表1所示，当运动强度等级为第一运动强度等级，如居家休闲时，若此时为夏季，则对应的人体代谢率M＝1.2，对应的服装热阻clo＝0.5；若此时为冬季，则对应的人体代谢率M＝1.2，对应的服装热阻clo＝1.0；若此时为其它季节，如春季或秋季，则对应的人体代谢率M＝1.2，对应的服装热阻clo＝0.7。
当运动强度等级为第二运动强度等级，如进行中低强度运动(瑜伽、家务劳动)时，若此时为夏季，则对应的人体代谢率M＝1.8，对应的服装热阻clo＝0.3；若此时为冬季，则对应的人体代谢率M＝1.8，对应的服装热阻clo＝0.7；若此时为其它季节，如春季或秋季，则对应的人体代谢率M＝1.8，对应的服装热阻clo＝0.5
当运动强度等级为第三运动强度等级，如进行中等强度运动(健身、跑步等)时，若此时为夏季，则对应的人体代谢率M＝2.4，对应的服装热阻clo＝0.3；若此时为冬季，则对应的人体代谢率M＝2.4，对应的服装热阻clo＝0.5；若此时为其它季节，如春季或秋季，则对应的人体代谢率M＝2.4，对应的服装热阻clo＝0.3。
可以理解的是，人体在运动时，人体代谢率会升高，人体散热加快，因此对应的服装热阻也会相应调整，例如，夏季时，用户居家休闲时的着装为长裤、短袖衬衣，服装热阻clo为0.5，运动时穿着短裤、背心等，此时服装热阻clo为0.3。冬季时居家，服装热阻为1.0，但随着运动量的增加，人体的代谢率随之增加，用户会减少或更换衣物，服装热阻会调整为0.7、0.5等。具体的，可通过如上表1所示的预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表来查询不同运动强度等级和季节所对应的服装热阻和人体代谢率。
获取模块130，用于获取当前的空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度。
在具体实施例中，获取模块130例如包括多种智能传感器，如温度传感器、湿度传感器、风速传感器等。
计算模块140，用于根据空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度、用户的人体代谢率及服装热阻确定空调器当前输出的PMV值。
具体的，PMV值是用于表征人体热反应的评价指标，其可由4个环境因子，即空气温度Ta、相对湿度Rh、空气风速Va、平均辐射温度τr和2个人体因子，即人体代谢率M、服装热阻clo参与计算得到，即关于PMV＝f(Ta,M,Pa,Var,τr，Ico)的函数。其中，相对湿度Rh为空调器检测的湿度；空气温度Ta＝空调器的回风温度Tin，空气风速Va按照空调出风不直吹人的速度得到，预设为0.2m/s；平均辐射温度τr设定等于空调回风温度Tin，服装热阻clo和人体代谢率M可通过第二确定模块120得到，即由智能传感器检测人体的运动状态，进而查询预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表(表1)获取。从而，根据确定的空气温度Ta、相对湿度Rh、空气风速Va、平均辐射温度τr、人体代谢率M和服装热阻clo，通过常规的PMV值计算公式即可计算得到当前的PMV值。
控制模块150，用于根据预设的PMV目标值对空调器进行控制，以对当前输出的PMV值进行调整。
具体的，《房间空气调节器舒适性认证技术规范》CQC1604-2015分级指标中规定，PMV值在[-0.5,0.5]区间为A级，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012分级指标中规定，PMV值在[-0.5,0.5]区间为Ⅰ级。因此将这种指标参数转化为空调的控制目标，即将PMV控制在[-0.5,0.5]区间，中心值为0，进一步转化为用户的空调使用过程中的舒适性。在本发明的实施例中，预设的PMV目标值的范围即为[-0.5,0.5]，可选取PMV目标值为0，即对控制器进行控制，以对当前计算得到的PMV值进行调整，使当前计算得到的PMV值等于0，使室内舒适度达到最佳，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
从而，本发明实施例的空调器的控制装置100，能够准确获取当前的PMV值，利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
在本发明的一个实施例中，在控制模块150根据预设的PMV目标值对空调器进行控制，以对当前输出的PMV值进行调整之后，计算模块140，还用于：以第二预设时间为周期，确定空调器输出的新的PMV值；控制模块150，还用于：根据预设的PMV目标值对空调器进行控制，以对新的PMV值进行调整。
在具体实施例中，第二预设时间例如为5分钟。即以5分钟为周期，重新确定新的的空气温度Ta、新的相对湿度Rh、新的空气风速Va、新的平均辐射温度τr、新的人体代谢率M和新的服装热阻clo，通过常规的PMV值计算公式即可计算得到新的PMV值，根据新的PMV值对空调器进行控制，使新的PMV值满足预设的PMV目标值。如此迭代循环，动态计算并调整PMV值，使得室内始终处于最佳舒适度，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
作为具体的实施例，例如，检测到当前季节为夏季，空调器自动进入制冷模式运行，实时检测人体位置信息、人体生理参数等，确定人体运动状态，即运动强度等级。初始默认为人体处于居家休闲状态，此时人体代谢率M＝1.2，服装热阻clo＝0.5，当连续第一预设时间t1内检测用户的运动状态为居家休闲、中低强度运动、中等强度运动中的某一种，则通过查询表1，获取当前的人体代谢率M和服装热阻clo，再通过直接测量或间接获取得到空气温度Ta、空气风速Va、相对湿度Rh和平均辐射温度τr，进而根据上述得到的多个参数计算当前的PMV值。可以理解的是，制冷时，初始PMV为正值，表示当前较热。PMV控制人体的舒适区间为[-0.5,0.5]，中心目标PMV值为0。因此，控制空调器的运行参数，如压缩机运行频率和/或风扇电机的转速等，将PMV值最终控制在0左右，控制偏差范围为[-0.5,0.5]，从而提高室内舒适度。其后，以第二预设时间t2为周期，动态计算并调整新的PMV值，使新的PMV达到目标值，使室内舒适度始终处于最佳，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
作为具体的实施例，例如，检测到当前季节为冬季，空调自动进入制热模式运行，实时检测人体位置信息、人体生理参数等，确定人体运动状态，即运动强度等级。初始默认为人体处于居家休闲状态，此时认同代谢率M＝1.2，服装热阻clo＝1.0，当连续第一预设时间t1内检测用户的运动状态为居家休闲、中低强度运动、中等强度运动中的某一种，则通过查询表1，获取当前的人体代谢率M和服装热阻clo，再通过直接测量或间接获取得到空气温度Ta、空气风速Va、相对湿度Rh和平均辐射温度τr，进而根据上述得到的多个参数计算当前的PMV值。可以理解的是，制热时，初始PMV为负值，表示当前较冷。PMV控制人体的舒适区间[-0.5,0.5]，中心目标PMV值为0。因此，控制空调器的运行参数，如压缩机运行频率和/或风扇电机的转速等，将PMV值最终控制在0左右，控制偏差范围为[-0.5,0.5]，从而提高室内舒适度。其后，以第二预设时间t2为周期，动态计算并调整新的PMV值，使新的PMV达到目标值，使室内舒适度始终处于最佳，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
即，本发明实施例通过检测用户的人体生理参数，确定用户的活动状态，输出用户处于日常休闲、健身还是家务劳动等状态，匹配相应的人体代谢率，结合当前所处季节，确定对应的服装热阻，将人体代谢率和服装热阻带入PMV计算公式，得到PMV值，并动态控制PMV在-0.5～0.5之间，从而实现个性化人体的A级舒适；从而，将原来默认放松休闲时的人体代谢率改为根据用户的活动状态，动态调整新的人体代谢率和服装热阻，进一步计算出新的PMV，并自动控制PMV趋于人体舒适区，从而使室内舒适度保持在最佳，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
需要说明的是，该空调器的控制装置的具体实现方式与本发明上述实施例的空调器的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
根据本发明实施例的空调器的控制装置，可确定当前的运动强度等级及当前所处季节，结合用户当前运动强度等级及当前所处季节准确确定用户的人体代谢率及服装热阻，从而准确得到当前的PMV值，进而利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
本发明的进一步实施例还提出了一种空调器，包括本发明上述任意一个实施例所描述的空调器的控制装置；或者，该空调器包括处理器、存储器和存储在存储器上并可在处理器上运行的空调器的控制程序，空调器的控制程序被处理器执行时实现如本发明上述任意一个实施例所描述的空调器的控制方法。从而，关于该空调器的具体实现方式的详细描述请参见上述关于空调器的控制装置或控制方法部分的描述，此处不再赘述。
根据本发明实施例的空调器，可确定当前的运动强度等级及当前所处季节，结合用户当前运动强度等级及当前所处季节准确确定用户的人体代谢率及服装热阻，从而准确得到当前的PMV值，进而利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
本发明的进一步实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有空调器的控制程序，空调器的控制程序被处理器执行时实现如本发明上述任意一个实施例所描述的空调器的控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，可确定当前的运动强度等级及当前所处季节，结合用户当前运动强度等级及当前所处季节准确确定用户的人体代谢率及服装热阻，从而准确得到当前的PMV值，进而利于根据当前PMV值对空调器进行合理控制，使PMV值达到人体舒适区对应的目标值，从而提升了用户的舒适性体验，提高了空调器的人性化和智能化控制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种空调器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
确定用户当前的运动强度等级及当前所处季节；
根据所述用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于所述用户的人体代谢率及服装热阻；
获取当前的空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度；
根据空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度、所述用户的人体代谢率及服装热阻确定所述空调器当前输出的PMV值；
根据预设的PMV目标值对所述空调器进行控制，以对所述当前输出的PMV值进行调整。
2.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述确定所述用户当前的运动强度等级，包括：
获取所述用户的人体生理参数；
根据所述人体生理参数确定所述用户当前的运动强度等级，其中，所述运动强度等级至少包括第一至第三运动强度等级。
3.根据权利要求2所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述根据所述人体生理参数确定所述用户当前的运动强度等级，包括：
若所述人体生理参数满足第一预设生理参数范围，且持续时间达到第一预设时间，则确定所述用户当前的运动强度等级为第一运动强度等级；
若所述人体生理参数满足第二预设生理参数范围，且持续时间达到所述第一预设时间，则确定所述用户当前的运动强度等级为第二运动强度等级；
若所述人体生理参数满足第三预设生理参数范围，且持续时间达到所述第一预设时间，则确定所述用户当前的运动强度等级为第三运动强度等级。
4.根据权利要求3所述的空调器的控制方法，其特征在于，其中，根据所述用户当前的运动强度等级对应确定所述用户的人体代谢率，其中，
所述第一运动强度等级对应确定第一人体代谢率；
所述第二运动强度等级对应确定第二人体代谢率；
所述第三运动强度等级对应确定第三人体代谢率。
5.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述确定当前所处季节包括：
根据当前的环境参数确定当前所处季节；和/或
根据智能终端显示的季节信息同步确定当前所处季节。
6.根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于，根据所述用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于所述用户的服装热阻，包括：
查询预设的运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表得到所述用户的服装热阻，其中，所述运动强度等级-季节-服装热阻对应关系映射表包括多组运动强度等级、季节和服装热阻之间的对应关系。
7.根据权利要求1-6任一项所述的空调器的控制方法，其特征在于，在根据预设的PMV目标值对所述空调器进行控制，以对所述当前输出的PMV值进行调整之后，还包括：
以第二预设时间为周期，确定所述空调器输出的新的PMV值；
根据预设的PMV目标值对所述空调器进行控制，以对所述新的PMV值进行调整。
8.一种空调器的控制装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于确定用户当前的运动强度等级及当前所处季节；
第二确定模块，用于根据所述用户当前的运动强度等级及当前所处季节确定对应于所述用户的人体代谢率及服装热阻；
获取模块，用于获取当前的空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度；
计算模块，用于根据空气温度、相对湿度、空气风速和平均辐射温度、所述用户的人体代谢率及服装热阻确定所述空调器当前输出的PMV值；
控制模块，用于根据预设的PMV目标值对所述空调器进行控制，以对所述当前输出的PMV值进行调整。
9.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求8所述的空调器的控制装置；或者
处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的空调器的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的空调器的控制方法。
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