JP2020517508A - 無風感制御方法、装置及び読み取り可能な記憶媒体、エアコン - Google Patents

無風感制御方法、装置及び読み取り可能な記憶媒体、エアコン Download PDF

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Abstract

無風感制御方法であって、送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知するステップ(S10)と、目標エリアに人体が存在する場合、人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M及び室内温度Taを取得するステップ(S20)と、現在の送風機の無風感指数PD、空気流速Va、前記送風機の回転数RPM及び空気乱流強度Tuを取得するステップ(S30)と、前記人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定するステップ(S40)と、前記室内温度Taと前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、送風機のコンプレッサー周波数及び送風機の回転数RPMを調整するステップ(S50)とを含む。さらに、無風感制御装置及び読み取り可能な記憶媒体、エアコンを提供する。【選択図】図2

Description

本発明はエアコン制御分野に関し、特に無風感制御方法、装置及び読み取り可能な記憶媒体、エアコンに関する。
生活レベルの改善につれて、人々の生活品質への要求もますます高まる。一方では、人の生活品質に密接に関係する技術分野、例えばエアコン等の家庭用電器の分野では、往々にして人体の活動状態に対して正確に認識を行う必要がある。既存の無風感制御機能を備えるエアコンについても、さらにユーザの活動状態に対応したより正確で快適な無風感制御モードを提供する必要がる。
上記内容は本発明の技術案の理解を助けるために用いられ、上記内容が先行技術だと認めるわけではない。
本願の主な目的は、ユーザの活動状態に対応したより正確で快適な無風感制御モードを提供するための、無風感制御方法、装置及び読み取り可能な記憶媒体、エアコンを提供することである。
上記目的を実現するために、本発明は無風感制御方法を提供し、前記無風感制御方法は、
送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知するステップと、前記目標エリアに人体が存在する場合、人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M及び室内温度Taを取得するステップと、現在の前記送風機の無風感モードに対応する無風感指数PD、空気流速Va、前記送風機の回転数RPM及び空気乱流強度Tuを取得するステップと、前記人体実際体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定するステップと、前記室内温度Taと前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、前記送風機のコンプレッサー周波数及び前記送風機の回転数RPMを調整するステップと、を含む。
好ましくは、送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知する前記ステップは、送風機が無風感モードをオンにした時、赤外センサーで目標エリアをスキャンし、前記目標エリアの温度スキャンデータを取得するステップと、前記温度スキャンデータに基づいて、前記目標エリアに人体が存在するか否かを判断するステップとを含む。
好ましくは、人体実際体表温度Tskを取得する前記ステップは、前記温度スキャンデータに基づいて、前記人体実際体表温度Tskを測定するステップを含む。
人体活動代謝率Mを取得する前記ステップは、前記温度スキャンデータに基づいて、人体活動情報及び前記目標エリアの環境温度値を確定することと、前記環境温度値に基づいて、人体理論体表温度値を算出するステップと、前記人体実際体表温度Tsk、前記人体理論体表温度値及び前記人体の活動情報に基づいて、前記人体活動代謝率Mを確定するステップとを含む。
好ましくは、室内温度Taを取得する前記ステップは、前記送風機の送風温度Tcを検知し、前記送風温度Tc、及び室内温度Taと送風温度Tcとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定するステップ、或いは、前記送風機の吸気温度Thを検知し、前記吸気温度Th、及び室内温度Taと吸気温度Thとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定するステップとを含む。
好ましくは、前記送風機の回転数RPMを取得する前記ステップは、前記空気流速Va、及び送風機回転数RPMと空気流速Vaとの所定の関係式に基づいて、前記送風機回転数RPMを計算するステップを含む。
好ましくは、空気乱流強度Tuを取得する前記ステップは、現在の前記送風機の無風感モードに基づいて、対応する風量レベルFを確定するステップと、前記風量レベルF、及び空気乱流強度Tuと風量レベルFとの所定の関係式に基づいて、前記空気乱流強度Tuを確定するステップとを含む。
好ましくは、前記体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、前記送風機の回転数RPM、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定する前記ステップは、前記体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、前記送風機の回転数RPM、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の予想目標温度Tasを確定するステップと、現在の前記送風機の設定温度Tsを取得するステップと、前記空気流速Va或いは前記設定温度Tsに基づいて、前記予想目標温度Tasを調整し、目標温度Tbsを得るステップとを含む。
好ましくは、前記人体実際体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定する前記ステップの後に、前回検知した送風温度と現在の送風温度との差の値、及び現在の前記室内温度Taと現在の前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、コンプレッサー運転周波数変化量を得るステップと、前記コンプレッサー運転周波数変化量に基づいてコンプレッサー運転周波数の値を得て、前記コンプレッサー運転周波数に基づいてコンプレッサーの運転を制御するステップとをさらに含む。
そして、上記目的を実現するために、本発明はさらに無風感制御装置を提供する。前記無風感制御装置は、メモリーと、プロセッサーと、前記メモリーに記憶されて前記プロセッサーで実行可能な無風感制御プログラムとを含み、前記無風感制御プログラムが前記プロセッサーにより実行される時、上記の何れか一項に記載の無風感制御方法のステップを実現する。
また、上記目的を実現するために、本発明はさらに読み取り可能な記憶媒体を提供する。前記読み取り可能な記憶媒体には無風感制御プログラムが記憶されており、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行された時は上記の無風感制御方法のステップを実現する。
また、上記目的を実現するために、本発明はさらに上記のような無風感制御装置を含むエアコンを提供する。
本発明の実施例が提案する無風感制御方法、装置及び読み取り可能な記憶媒体、エアコンは、それぞれ人体実際体表温度Tsk、環境温度Ta、空気流速Va、空気乱流強度Tu、人体活動代謝率Mおよび無風感指数PDを取得し、予想目標温度Tasを計算する。そして現在の前記送風機の設定温度Ts或いは空気流速Vaに基づいて、予想目標温度Tasの値を確定することにより、目標温度Tbsを確定する。目標温度Tbsと室内温度Taの差の値に基づいて、相応にコンプレッサーの周波数或いは送風機回転数を調整することで、人体の活動状態の関連パラメーター(人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M)及び人体付近の室内温度Taに基づいた、送風機のコンプレッサー周波数に対する間接的な制御を実現する。そして当該差の値がプリセット数値範囲内にない時、コンプレッサー周波数を調整することで、当該送風機に対応する室内温度もそれとともに変化し、よって当該差の値も動的に変化することを実現した。これにより人体の活動状態と組み合わせることにより、送風機無風感に対するより正確な制御の過程を実現し、より良い無風感体験を提供する。
本発明の各実施例を実現するための無風感制御装置の運転環境構造模式図である。 本発明の無風感制御方法の第一実施例の流れ模式図である。 本発明の無風感制御方法の第一実施例の無風感制御過程模式図である。 本発明の無風感制御方法の第二実施例の流れ模式図である。
添付図面を参照して、実施例と組み合わせて本発明の目的の実現、機能特徴及び長所をさらに説明する。
ここで説明する具体的な実施例は本発明を解釈するためだけに使われるのであって、本発明を限定するために使われるのではないと理解しておくべきである。
既存の無風感制御機能を備えるエアコンにとって、さらにユーザの活動状態に対応したより正確で快適な無風感制御モードを提供する必要がある。本発明の実施例は以下のステップを含む無風感制御方法を提案する。送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知するステップと、前記目標エリアに人体が存在する場合、人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M及び室内温度Taを取得するステップと、現在の前記送風機の無風感モードに対応する無風感指数PD、空気流速Va、前記送風機の回転数RPM及び空気乱流強度Tuを取得するステップと、前記人体実際体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定するステップと、前記室内温度Taと前記目標温度Tbsの差の値に基づいて、前記送風機のコンプレッサー周波数及び前記送風機の回転数RPMを調整するステップ。
本発明の実施例の案に関わる無風感制御装置は、具体的には送風機、無風感エアコン、或いは送風機又は無風感エアコン内に設置される、マイクロ制御ユニット(MCU)或いは中央処理装置(CPU)を有する装置/機器でもよい。当該装置は赤外センサーユニット/モジュールに対する制御を実現し、空間エリアに対する温度場スキャンに利用される。
図1に示すように、図1は本発明実施例の案に関わる無風感制御装置の運転環境構造模式図である。具体的に、プロセッサー1001(例えばCPU)、ネットワークインタフェース1004、ユーザインタフェース1003、メモリー1005、通信バス1002を含んでもよい。ここで、通信バス1002はこれらの部品の間の接続や通信を実するために使われる。ユーザインタフェース1003はディスプレイ(Display)、入力手段(例えばキーボード(Keyboard))を含んでもよい。好ましくは、ユーザインタフェース1003はさらに標準的な有線インタフェース、無線インタフェースを含んでもよい。好ましくは、ネットワークインタフェース1004は標準的な有線インタフェース、無線インタフェース(例えばWI−FIインタフェース)を含んでも良い。メモリー1005は高速RAMメモリーであってもよく、安定しているメモリー(non−volatile memory)、例えば磁気ディスクメモリーでもよい。好ましくは、メモリー1005は前記プロセッサー1001とは独立した記憶装置でもよい。
このましくは、無風感制御装置はさらにカメラ、RF(Radio Frequency,無線周波数)回路、センサー、オーディオ回路、WiFiモジュール等を含んでも良い。ここで、センサーは例えば光センサー、モーションセンセー及び他のセンサーである。当業者にとっては、図1に示す運転環境構造は無風感制御装置に対する限定を構成せず、図示より多い或いは少ない部品を含んでもよく、或いは一部の部品を組み合わせたり、異なる部品の配置をしてもよいことは、理解できるであろう。
図1に示すように、一種の記憶媒体としてのメモリー1005の中には、オペレーティングシステム、ネットワーク通信モジュール、ユーザインタフェースモジュール及び無風感制御プログラムを含んでも良い。
図1に示す運転環境構造において、ネットワークインタフェース1004は主にサーバーと接続され、サーバーとのデータ通信に利用される。ユーザインタフェース1003は主にクライアント側(ユーザ側)と接続され、クライアント側とのデータ通信に利用される。そしてプロセッサー1001はメモリー1005の中に記憶されている無風感制御プログラムを呼び出し、そして以下の操作を実行するために利用できる。
送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知する。
前記目標エリアに人体が存在する場合、人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M及び室内温度Taを取得する。
現在の前記送風機の無風感モードに対応する無風感指数PD、空気流速Va、前記送風機の回転数RPM及び空気乱流強度Tuを取得する。
前記人体実際体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定する。
前記室内温度Taと前記目標温度Tbsの差の値に基づいて、前記送風機のコンプレッサー周波数及び前記送風機の回転数RPMを調整する。
さらに、プロセッサー1001はメモリー1005内に記憶されている無風感制御プログラムを呼び出して、以下の操作を実行できる。
送風機が無風感モードをオンにした時、赤外センサーで目標エリアをスキャンし、前記目標エリアの温度スキャンデータを取得する。
前記温度スキャンデータに基づいて、前記目標エリアに人体が存在するか否かを判断する。
さらに、プロセッサー1001はメモリー1005内に記憶されている無風感制御プログラムを呼び出して、以下の操作を実行できる。
前記温度スキャンデータに基づいて、前記人体実際体表温度Tskを測定する。
前記温度スキャンデータに基づいて、人体活動情報及び前記目標エリアの環境温度値を確定する。
前記環境温度値に基づいて、人体理論体表温度値を算出する。
前記人体実際体表温度Tsk、前記人体理論体表温度値及び前記人体の活動情報に基づいて、前記人体活動代謝率Mを確定する。
さらに、プロセッサー1001はメモリー1005内に記憶されている無風感制御プログラムを呼び出して、以下の操作を実行できる。
前記送風機の送風温度Tcを検知する。
前記送風温度Tc、及び室内温度Taと送風温度Tcとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定する。
さらに、プロセッサー1001はメモリー1005内に記憶されている無風感制御プログラムを呼び出して、以下の操作を実行できる。
前記送風機の送風温度Tcを検知し、そして前記送風温度Tc、及び室内温度Taと送風温度Tcとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定する。
或いは、前記送風機の吸気温度Thを検知し、前記吸気温度Th、及び室内温度Taと吸気温度Thとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定する。
さらに、プロセッサー1001はメモリー1005内に記憶されている無風感制御プログラムを呼び出して、以下の操作を実行できる。
前記空気流速Va、及び送風機回転数RPMと空気流速Vaとの所定の関係式に基づいて、前記送風機回転数RPMを計算する。
さらに、プロセッサー1001はメモリー1005内に記憶されている無風感制御プログラムを呼び出して、以下の操作を実行できる、
現在の前記送風機の無風感モードに基づいて、対応する風量レベルFを確定する。
前記風量レベルF、及び空気乱流強度Tuと風量レベルFとの所定の関係式に基づいて、前記空気乱流強度Tuを確定する。
さらに、プロセッサー1001はメモリー1005内に記憶されている無風感制御プログラムを呼び出して、以下の操作を実行できる。
前記体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、前記送風機の回転数RPM、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の予想目標温度Tasを確定する。
現在の前記送風機の設定温度Tsを取得する。
前記空気流速Va或いは前記設定温度Tsに基づいて、前記予想目標温度Tasを調整し、目標温度Tbsを得る。
さらに、プロセッサー1001はメモリー1005内に記憶されている無風感制御プログラムを呼び出して、以下の操作を実行できる。
前回検知した送風温度と現在の送風温度との差の値、及び現在の前記室内温度Taと現在の前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、コンプレッサー運転周波数変化量を得る。
前記コンプレッサー運転周波数変化量に基づいてコンプレッサー運転周波数の値を得て、前記コンプレッサー運転周波数に基づいてコンプレッサーの運転を制御する。
また、本発明の実施例はさらに上記のような無風感制御装置を含むエアコンを提供する。当該エアコンは無風感制御モードを備える無風感エアコンであると理解できるであろう。
図2を参照し、本発明の第一実施例は以下のステップを含む無風感制御方法を提供する、
ステップS10において、送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知する。
本実施例では、無風感とは、使用者が送風機を使用する過程において感じる風吹感が最も弱いことである。即ち、この無風感モードでは、使用者が快適な状態にある。送風機に対応する無風感モードには三つの種類が含まれ、それぞれ、上無風感モード、下無風感モード及び全無風感モードであり、送風機の上垂直導風ストリップを閉じて、下垂直導風ストリップを開いた時が、上無風感である。送風機の上垂直導風ストリップを開き、下垂直導風ストリップを閉じた時が、下無風感である。送風機の上垂直導風ストリップ、下垂直導風ストリップをともに閉じた時が、全無風感である。送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知する。目標エリアとは人体活動状態判断装置が温度スキャンを行える範囲のエリアであり、具体的には当該判断装置の前方エリアでありうる。上記送風機はエアコンの一つのユニット、或いは一つの独立した機器或いは装置であると理解できることは、説明しておくべきであろう。
具体的には、目標エリアの温度スキャンデータを取得することで、前記目標エリアに人体が存在するか否かを判断する。当該装置上に設置されている赤外センサーで周期的に目標エリアをスキャンすることにより、目標エリアの温度スキャンデータを取得する。人体体表温度と環境温度とは明らかな差異が存在するという原理に基づいて、目標エリアの温度スキャンデータにより目標エリアの温度分布状況を確定し、そして目標エリア内に環境背景温度とは明らかな差異がある局部エリアが存在するか否かを確定する。存在すれば、人体が存在すると判定する。
ステップS20において、前記目標エリアに人体が存在する場合、人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M及び室内温度Taを取得する。
人体が存在する時、さらに人体活動情報及び人体実際体表温度Tskを取得し、そして人体の安静非活動状態(例えば座った状態)に対応する人体理論体表温度を計算する。人体活動情報は人体のある一定時間内における平均活動速度を含み、人体熱源の位置変化状況を赤外検知することで確定できる。人体活動情報及び人体実際体表温度Tsk、人体理論体表温度に基づいて、テーブルを参照する方法で、人体活動代謝率Mを確定する。参照するテーブルとは人体活動情報及び人体実際体表温度Tsk、人体理論体表温度と人体活動代謝率Mの関連表である。
さらに、室内温度Taは特に人体付近のエリアの環境温度を指し、室内温度Taを取得する実施方法は次の方法を含む。前記送風機の送風温度Tcを検知し、そして前記送風温度Tc、及び室内温度Taと送風温度Tcとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定する。室内温度Taと送風温度Tcとの所定の関係式は式(1)に示す通りである。
Ta=m1*Tc+n1 (1)
m1,n1はそれぞれ関連する温度パラメーターである。
或いは、前記送風機の吸気温度Thを検知し、そして前記吸気温度Th、及び室内温度Taと吸気温度Thとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定する。室内温度Taと吸気温度Thとの所定の関係式は式(2)に示す通りである。
Ta=m1*Th+n1 (2)
m1,n1はそれぞれ関連する温度定数である。
ステップS30において、現在の前記送風機の無風感モードに対応する無風感指数PD、空気流速Va、前記送風機の回転数RPM及び空気乱流強度Tuを取得する。
送風機が異なる無風感モードにある時、対応する無風感指数PDも異なる。ユーザが選択した無風感モードに基づいて、対応する無風感指数PDを確定する。無風感モードは、上無風感モード、下無風感モード及び全無風感モードを含み、対応する無風感指数はそれぞれPD1、PD2、PD3である。
さらに、起動後に最初に無風感モードに入る送風機においては、対応する空気流速Vaは所定の初期選択空気流速であり、例えば0.2m/sである。
空気流速Vaは風道構造、送風機回転数等の要因に関係するため、特定のエアコンにとって、近似的に空気流速Vaは送風機回転数RPMにだけ関係すると見なせる。このため、空気流速Vaに基づいて当該送風機の送風機回転数RPMを計算により得られる。具体的に、前記空気流速Va、及び送風機回転数RPMと空気流速Vaとの所定の関係式に基づいて、前記送風機回転数RPMを計算することを含む。
さらに、空気乱流強度Tuは空気が時間と空間によって変動する度合いを表し、空気乱流強度Tuを取得するステップは以下のことを含む。
現在の前記送風機の無風感モードに基づいて、対応する風量レベルFを確定し、前記風量レベルF、及び空気乱流強度Tuと風量レベルFとの所定の関係式に基づいて、前記空気乱流強度Tuを確定する。
空気乱流強度Tuと無風感モードに対応する風量レベルFとの関係式は式(3)に示す通りである。
Tu=a*F^2+b*F+c (3)
選択された無風感が上無風感モードである時、a=a1、b=b1、c=c1であり、選択された無風感が下無風感モードである時、a=a2、b=b2、c=c2であり、選択された無風感が全無風感モードである時、a=a2、b=b2、c=c2である。
ステップS40において、前記人体実際体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定する。
具体的に、人体実際体表温度Tsk、環境温度Ta、空気流速Va、空気乱流強度Tu、人体活動代謝率M及び前記無風感指数PDの関係式が存在し、式(4)に示す通りである。
PD=(Tsk−Ta)*[(Va−m1)^k]*[(m2+m3*Va*Tu)]*[1−m4*(M−70)] (4)
ただし、m1、m2、m3、m4、kは何れも関連する定数である。このように、Tsk、Ta、Va、Tu、M、PDの六つのパラメーターのうち何れか五つのパラメーターで、第六のパラメーターを確定でき、各パラメーターの取得がより便利になる。既に取得したTsk、M、PD、Va、Tu、及び計算数式(4)に基づいて、現在の前記送風機の予想目標温度Tasを計算する。そして、現在の前記送風機の設定温度Tsを取得する。当該設定温度Tsは予め設定された温度である。前記空気流速Va或いは前記設定温度Tsに基づいて、前記予想目標温度Tasを調整し、目標温度Tbsを得る。
一つの具体的な実施例において、空気流速Vaに基づいて予想目標温度Tasを調整し、目標温度Tbsを得るステップは以下のことを含む。
(1)空気流速Va>0.3m/sである時、予想目標温度Tas<23℃であれば、目標温度Tbsを23℃と確定し、予想目標温度Tas>28℃であれば、目標温度Tbsを28℃と確定する。
(2)空気流速Va≦0.3m/sである時、予想目標温度Tas<24℃であれば、目標温度Tbsを24℃と確定し、予想目標温度Tasが28℃<Tbs≦29℃であれば、目標温度Tbsを28℃と確定し、予想目標温度Tas>29℃であれば、目標温度Tbsを29℃と確定する。
もう一つの具体的な実施例において、設定温度Tsに基づいて予想目標温度Tasを調整し、目標温度Tbsを得るステップは以下のことを含む。
(1)設定温度Ts<24℃である時、予想目標温度Tas<23℃であれば、目標温度Tbsを23℃と確定し、予想目標温度Tas>28℃であれば、目標温度Tbsを28℃と確定する。
(2)設定温度24℃≦Ts≦28℃である時、予想目標温度Tas<24℃であれば、目標温度Tbsを24℃と確定し、予想目標温度Tasが28℃<Tbs≦29℃であれば、目標温度Tbsを28℃と確定する。
(3)設定温度Ts>28℃である時、予想目標温度Tas<24℃であれば、目標温度Tbsを24℃と確定し、予想目標温度Tas>29℃であれば、目標温度Tbsを29℃と確定する。
ステップS50において、前記室内温度Taと前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、前記送風機のコンプレッサー周波数及び前記送風機の回転数RPMを調整する。
本実施例では、室内温度Taと目標温度Tbsとの差の値によって、当該送風機の送風機回転数とコンプレッサー周波数に対して制御を行うことができる。具体的に、目標温度Tbsを確定した時、当該目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値を計算するとともに、プリセット数値範囲を取得する。当該プリセット数値範囲は予め設定された差の値の数値範囲である。当該目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲内にある場合、(Tbs−T)∈[−D,D]として表現できる。ただし、[−D,D]はプリセット数値範囲、Dは正数、Taは室内温度、Tbsは目標温度である。また、目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲内にない状況は、具体的に、二種類の状況に分けられる。それぞれ、当該目標温度と現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲の右極限より大きく、Tbs−Ta>Dとして表現できる状況と、そして当該目標温度と当現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲の左極限より小さく、Tbs−T<−Dとして表現できる状況である。例えば、Dの値を0.5とすると、当該プリセット数値範囲は[−0.5,0.5]になり、当該目標温度と現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲内にある場合、(Tbs−T)∈[−0.5,0.5]として表現できる。当該目標温度と現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲の右極限より大きい場合、Tbs−T>0.5として表現できる。当該目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲の左極限より小さい場合、Tbs−T<−0.5として表現できる。
送風機が無風感をオンにした際、この時の当該送風機に対応する風速Vaは所定の初期選択風速であり、且つ当該送風機が無風感をオンにすると同時に、当該送風機はデフォルトのコンプレッサー周波数で運転する。目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲内にある場合、当該送風機の第一のコンプレッサー周波数を取得する。ここで、当該第一のコンプレッサー周波数は、当該差の値が当該プリセット数値範囲内にある時の現在のコンプレッサーの周波数を表す。当該目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲内にある時、送風機が無風感を終了するまで、当該第一のコンプレッサー周波数で当該送風機を運転する。
さらに、目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲内にない場合、当該送風機の第二のコンプレッサー周波数を算出する。ここで、当該第二のコンプレッサー周波数は、当該差の値が当該プリセット数値範囲内にない時の現在のコンプレッサーの周波数を表す。
当該目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲の右極限より大きい、即ちTbs−T>0.5である場合、コンプレッサーを毎回プリセット周波数の値だけ下げる。コンプレッサーの周波数を変えたため、当該送風機の送風温度Tcもそれとともに変化し、当該送風機に対応する室内温度Taも変化する。当該プリセット周波数の値が1Hzであれば、当該コンプレッサーを毎回1Hz下げて、当該コンプレッサー周波数を下げた後の値は即ち当該第二のコンプレッサー周波数である。ここで、当該第二のコンプレッサー周波数の最小値は20Hzに設定されている。
当該目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲の右極限より大きく、且つ当該第二のコンプレッサー周波数は当該最小値より大きい場合、プリセット時間を取得し、プリセット時間内は当該第二のコンプレッサー周波数で当該送風機を運転する。
当該目標温度と現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲の右極限より大きいが、当該第二のコンプレッサー周波数が既に最小値に下げられた場合、当該送風機に対応する風速(即ち空気流速Va)を取得する。第二のコンプレッサー周波数は最小コンプレッサー周波数である時、取得した空気流速Vaによって対応する送風機回転数RPMを算出し、そして当該送風機回転数RPMで運転するように送風機を制御することにより、送風機に対する制御を実現する。空気流速Vaが変化する時、空気流速Vaの制御計算数式は、V(n+1)=V(n)−Cであり、Va(n+1)は空気流速Vaが変化した後の予想空気流速、Va(n)は空気流速Vaが変化する前の空気流速、Cは所定の定数値を表す。Va(n+1)を取得する時、現在の当該送風機はずっと、当該最低コンプレッサー周波数或いはVa(n)に対応する送風機回転数で運転している状態にある。計算によりVa(n+1)を得た時、プリセット時間を取得し、Va(n+1)に基づいて当該送風機に対応する送風機回転数を計算する。当該送風機がプリセット時間内で当該最低コンプレッサー周波数或いは当該送風機回転数での運転を終了する時、当該送風機は当該プリセット時間内で当該第二風速に対応する送風機回転数で運転する。この時当該第二コンプレッサー周波数は最低コンプレッサー周波数である。
さらに、目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲の左極限より小さい、即ちTbs−T<−0.5である場合、コンプレッサーを毎回プリセット周波数の値だけ上げる。コンプレッサーの周波数を変えたため、当該送風機の送風温度Tcもそれとともに変化し、当該送風機に対応する室内温度Taも変化する。当該プリセット周波数の値が1Hzであれば、当該コンプレッサーを毎回1Hz上げて、当該コンプレッサー周波数を上げた後の値は即ち当該第二のコンプレッサー周波数である。具体的に、当該目標温度Tbsと現在の室内温度Taとの差の値が当該プリセット数値範囲の左極限より小さい場合、プリセット時間を取得し、プリセット時間内は当該第二のコンプレッサー周波数で当該送風機を運転する。
本実施例の各ステップの実現流れ図は図3に示すようである。
本実施例において、それぞれ人体実際体表温度Tsk、環境温度Ta、空気流速Va、空気乱流強度Tu、人体活動代謝率M及び無風感指数PDを取得し、予想目標温度Tasを計算する。そして現在の前記送風機の設定温度Ts或いは空気流速Vaに基づいて、予想目標温度Tasの値を確定することにより、目標温度Tbsを確定する。目標温度Tbsと室内温度Taの差の値に基づいて、相応にコンプレッサーの周波数或いは送風機回転数を調整することで、人体の活動状態の関連パラメーター(人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M)及び人体付近の室内温度Taに基づいた、送風機のコンプレッサー周波数に対する間接的な制御を実現する。そして当該差の値がプリセット数値範囲内にない時、コンプレッサー周波数を調整することで、当該送風機に対応する室内温度もそれとともに変化し、よって当該差の値も動的に変化することを実現した。これにより人体の活動状態と組み合わせることにより、送風機無風感に対するより正確な制御の過程を実現し、より良い無風感体験を提供する。
さらに、図4に示すように、前記人体実際体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定する前記ステップの後に、ステップS60おいて、前回検知した送風温度と現在の送風温度との差の値、及び現在の前記室内温度Taと現在の前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、コンプレッサー運転周波数変化量を得ることと、ステップS70において、前記コンプレッサー運転周波数変化量に基づいてコンプレッサー運転周波数の値を得て、前記コンプレッサー運転周波数でコンプレッサーの運転を制御することをさらに含む。
目標温度Tbsを取得した後、検知した送風機送風温度Tcの値の変化状況、及び室内温度Taと目標温度Tbsの変化状況と組み合わせて、コンプレッサー運転周波数に必要な変化量を得て、そしてこの変化量に基づいて、コンプレッサーが運転するのに必要とする次の周波数の値を計算により得る。この案は、以前の単純に設定温度と室内温度の変化状況に基づいてコンプレッサーの運転周波数を制御する案と比べて、より室内環境温度の変化状況に適合でき、これによりコンプレッサー運転を制御した後、得られた室内環境温度変化がより迅速に修正後の設定温度変化に追随することで、さらにユーザ使用時の快適性を高める。
具体的な制御ルールは以下に示すとおりである。
リアルタイムで送風機送風温度Tcの値を検知し、前回検知した送風温度と現在の送風温度との差の値、及び現在の前記室内温度Taと現在の前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、コンプレッサー運転周波数変化量を得る。この過程は計算数式による計算、或いはテーブルを参照する方法で得られる。例えば、冷房モードで、テーブルを参照する方法で得られたコンプレッサーの一部の周波数変化量ΔF(Hz)は以下のようになる。
上記表の中のTa(n)−Tbs(n)は現在の室内温度Taと確定後の目標温度Tbsとの差の値(単位℃)を表す。Tc(n−1)−Tc(n)は前回検知した送風温度と現在の送風温度との差の値(単位℃)を表す。二つの差の値の違いを異なるコンプレッサー周波数変化量Δfに対応させることで、以前のコンプレッサー周波数の制御が室内温度と設定温度の値の変化状況にだけ基づくのと比べて、室内温度の前後の変化状況を加えて、総合的にコンプレッサーの周波数変化量を得ることで、得られるコンプレッサー周波数調節量はより正確になる。
コンプレッサー周波数変化量Δfに基づいて、コンプレッサーの運転に必要な次の周波数fの値を得る。簡単な計算、例えばf(n)=f(n−1)+Δfにより得られる。F(n)は次のコンプレッサー運転周波数の値、F(n−1)は現在のコンプレッサー運転周波数の値である。或いは、コンプレッサー運転周波数の前後の変化状況を組み合わせて、例えばf(n)=Δf×K+min(f(n−2),f(n−1))のように計算することもできる。f(n−2)は前回のコンプレッサーの運転周波数の値、KはΔfの補正係数で、前期の実験を通して確定する必要がある。この案において、コンプレッサーの運転周波数の計算においてその前後の変化状況を考慮するため、これにより得られるコンプレッサー周波数はより正確である。
また、本発明の実施例はさらに読み取り可能な記憶媒体を提案する。前記読み取り可能な記憶媒体には無風感制御プログラムが記憶されており、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行される時、以下のような操作を実現する。
送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知する。
前記目標エリアに人体が存在する場合、人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M及び室内温度Taを取得する。
現在の前記送風機の無風感モードに対応する無風感指数PD、空気流速Va、前記送風機の回転数RPM及び空気乱流強度Tuを取得する。
前記人体実際体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定する。
前記室内温度Taと前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、前記送風機のコンプレッサー周波数及び前記送風機の回転数RPMを調整する。
さらに、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行される時はさらに、以下のような操作を実現する。
送風機が無風感モードをオンにした時、赤外センサーで目標エリアをスキャンし、前記目標エリアの温度スキャンデータを取得する。
前記温度スキャンデータに基づいて、前記目標エリアに人体が存在するか否かを判断する。
さらに、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行される時はさらに、以下のような操作を実現する。
前記温度スキャンデータに基づいて、前記人体実際体表温度Tskを測定する。
前記温度スキャンデータに基づいて、人体活動情報及び前記目標エリアの環境温度値を確定する。
前記環境温度値に基づいて、人体理論体表温度値を算出する。
前記人体実際体表温度Tsk、前記人体理論体表温度値及び前記人体の活動情報に基づいて、前記人体活動代謝率Mを確定する。
さらに、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行される時はさらに、以下のような操作を実現する。
前記送風機の送風温度Tcを検知し、前記送風温度Tc、及び室内温度Taと送風温度Tcとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定する。
或いは、前記送風機の吸気温度Thを検知し、前記吸気温度Th、及び室内温度Taと吸気温度Thとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定する。
さらに、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行される時はさらに、以下のような操作を実現する。
前記空気流速Va、及び送風機回転数RPMと空気流速Vaとの所定の関係式に基づいて、前記送風機回転数RPMを計算する。
さらに、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行される時はさらに、以下のような操作を実現する、
現在の前記送風機の無風感モードに基づいて、対応する風量レベルFを確定する。
前記風量レベルF、及び空気乱流強度Tuと風量レベルFとの所定の関係式に基づいて、前記空気乱流強度Tuを確定する。
さらに、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行される時はさらに、以下のような操作を実現する。
前記体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、前記送風機の回転数RPM、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の予想目標温度Tasを確定する。
現在の前記送風機の設定温度Tsを取得する。
前記空気流速Va或いは前記設定温度Tsに基づいて、前記予想目標温度Tasを調整し、目標温度Tbsを得る。
さらに、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行される時はさらに、以下のような操作を実現する、
前回検知した送風温度と現在の送風温度との差の値、及び現在の前記室内温度Taと現在の前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、コンプレッサー運転周波数変化量を得る。
前記コンプレッサー運転周波数変化量に基づいてコンプレッサー運転周波数の値を得て、そして前記コンプレッサー運転周波数でコンプレッサーの運転を制御する。
本文において、術語「含む」、「含める」或いは何れの他のバリエーションは非排他的な包含を意味することで、一連の要素の過程、方法、物品或いはシステムがそれらの要素だけでなく、明確に列挙されていない他の要素を含み、或いはこの種の過程、方法、物品或いはシステムに固有の要素を含むようにする。それ以上の制限がない状況で、語句「一つの・・・を含む」により限定される要素は、当該要素を含む過程、方法、物品或いはシステムの中に他の同じ要素が存在することを除外しない。
上記本発明の実施例の番号は説明用だけであって、実施例の優劣を表すものではない。
以上の実施態様の説明を通して、当業者であれば、上記の実施例の方法はソフトウェアに必要な汎用ハードウェアプラットフォームを加える方法(勿論ハードウェアでもいいが、多くの場合では前者はより良い実施方法)で実現できると明確に理解できるであろう。このような理解に基づいて、本発明の技術案は、本質としては、或いは先行技術に対し貢献する部分は、ソフトウェア製品の形式で体現できる。当該計算機ソフトウェア製品は上記のような記憶媒体(例えばROM/RAM、磁気ディスク、光ディスク)の中に記憶でき、一台の端末機器に本発明の各実施例で説明する方法を実行させる幾つかの命令を含む。
以上は本発明の好ましい実施例にすぎず、それによって本発明の保護範囲を制限するわけではない。本発明の明細書及び図面の内容を利用してなされた等価構造或いは等価流れ変換、或いは直接または間接的な他の関連する技術分野への応用は、同じ理由で本発明の特許の保護範囲に含まれる。

Claims (20)

  1. 送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知するステップと、
    前記目標エリアに人体が存在する場合、人体実際体表温度Tsk、人体活動代謝率M及び室内温度Taを取得するステップと、
    現在の前記送風機の無風感モードに対応する無風感指数PD、空気流速Va、前記送風機の回転数RPM及び空気乱流強度Tuを取得するステップと、
    前記人体実際体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定するステップと、
    前記室内温度Taと前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、前記送風機のコンプレッサー周波数及び前記送風機の回転数RPMを調整するステップと、を含む
    ことを特徴とする無風感制御方法。
  2. 送風機が無風感モードをオンにした時、目標エリアに人体が存在するか否かを検知する前記ステップは、
    送風機が無風感モードをオンにした時、赤外センサーで目標エリアをスキャンし、前記目標エリアの温度スキャンデータを取得するステップと、
    前記温度スキャンデータに基づいて、前記目標エリアに人体が存在するか否かを判断するステップとを含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の無風感制御方法。
  3. 人体実際体表温度Tskを取得する前記ステップは、
    前記温度スキャンデータに基づいて、前記人体実際体表温度Tskを測定するステップを含み、
    人体活動代謝率Mを取得する前記ステップは、
    前記温度スキャンデータに基づいて、人体活動情報及び前記目標エリアの環境温度値を確定するステップと、
    前記環境温度値に基づいて、人体理論体表温度値を算出するステップと、
    前記人体実際体表温度Tsk、前記人体理論体表温度値及び前記人体の活動情報に基づいて、前記人体活動代謝率Mを確定するステップとを含む
    ことを特徴とする請求項2に記載の無風感制御方法。
  4. 室内温度Taを取得する前記ステップは、
    前記送風機の送風温度Tcを検知し、前記送風温度Tc、及び室内温度Taと送風温度Tcとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定するステップ、
    或いは、前記送風機の吸気温度Thを検知し、前記吸気温度Th、及び室内温度Taと吸気温度Thとの所定の関係式に基づいて、前記室内温度Taを確定するステップを含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の無風感制御方法。
  5. 空気乱流強度Tuを取得する前記ステップは、
    現在の前記送風機の無風感モードに基づいて、対応する風量レベルFを確定するステップと、
    前記風量レベルF、及び空気乱流強度Tuと風量レベルFとの所定の関係式に基づいて、前記空気乱流強度Tuを確定するステップとを含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の無風感制御方法。
  6. 前記体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、前記送風機の回転数RPM、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定する前記ステップは、
    前記体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、前記送風機の回転数RPM、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の予想目標温度Tasを確定するステップと、
    現在の前記送風機の設定温度Tsを取得するステップと、
    前記空気流速Va或いは前記設定温度Tsに基づいて、前記予想目標温度Tasを調整し、目標温度Tbsを得るステップとを含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の無風感制御方法。
  7. 前記人体実際体表温度Tsk、前記人体活動代謝率M、前記無風感指数PD、空気流速Va、空気乱流強度Tuに基づいて、現在の前記送風機の目標温度Tbsを確定する前記ステップの後に、
    前回検知した送風温度と現在の送風温度との差の値、及び現在の前記室内温度Taと現在の前記目標温度Tbsとの差の値に基づいて、コンプレッサー運転周波数変化量を得るステップと、
    前記コンプレッサー運転周波数変化量に基づいてコンプレッサー運転周波数の値を得て、前記コンプレッサー運転周波数に基づいてコンプレッサーの運転を制御するステップとをさらに含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の無風感制御方法。
  8. メモリーと、プロセッサーと、前記メモリーに記憶されて前記プロセッサーで実行可能な無風感制御プログラムとを含み、
    前記無風感制御プログラムが前記プロセッサーにより実行される時、請求項1に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする無風感制御装置。
  9. メモリーと、プロセッサーと、前記メモリーに記憶されて前記プロセッサーで実行可能な無風感制御プログラムとを含み、
    前記無風感制御プログラムが前記プロセッサーにより実行される時、請求項2に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする無風感制御装置。
  10. メモリーと、プロセッサーと、前記メモリーに記憶されて前記プロセッサーで実行可能な無風感制御プログラムとを含み、
    前記無風感制御プログラムが前記プロセッサーにより実行される時、請求項3に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする無風感制御装置。
  11. メモリーと、プロセッサーと、前記メモリーに記憶されて前記プロセッサーで実行可能な無風感制御プログラムとを含み、
    前記無風感制御プログラムが前記プロセッサーにより実行される時、請求項4に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする無風感制御装置。
  12. メモリーと、プロセッサーと、前記メモリーに記憶されて前記プロセッサーで実行可能な無風感制御プログラムとを含み、
    前記無風感制御プログラムが前記プロセッサーにより実行される時、請求項5に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする無風感制御装置。
  13. メモリーと、プロセッサーと、前記メモリーに記憶されて前記プロセッサーで実行可能な無風感制御プログラムとを含み、
    前記無風感制御プログラムが前記プロセッサーにより実行される時、請求項6に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする無風感制御装置。
  14. 無風感制御プログラムが記憶されており、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行された時、請求項1に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする読み取り可能な記憶媒体。
  15. 無風感制御プログラムが記憶されており、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行された時、請求項2に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする読み取り可能な記憶媒体。
  16. 無風感制御プログラムが記憶されており、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行された時、請求項3に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする読み取り可能な記憶媒体。
  17. 無風感制御プログラムが記憶されており、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行された時、請求項4に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする読み取り可能な記憶媒体。
  18. 無風感制御プログラムが記憶されており、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行された時、請求項5に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする読み取り可能な記憶媒体。
  19. 無風感制御プログラムが記憶されており、前記無風感制御プログラムがプロセッサーにより実行された時、請求項6に記載の無風感制御方法のステップを実現する
    ことを特徴とする読み取り可能な記憶媒体。
  20. 請求項8に記載の無風感制御装置を含む
    ことを特徴とするエアコン。
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