调节室内环境的制作方法

文档序号:11160201阅读:283来源:国知局
调节室内环境的制造方法与工艺

本文件涉及一种用于调节室内环境的系统和方法。



背景技术:

住宅、多个家庭和商业环境控制系统通常使用单一的温度传感器控制空调和加热设备,其将调节的空气输送到室内环境。这通常导致室内环境的居住者舒适度变化。例如,根据室内环境内的特定居住者的位置,居住者的舒适感可能变化很大,因为输送的调节的空气可能循环到或者没有循环到那个位置。而且,根据室内环境内的温度传感器的位置,空调和加热设备的效率可能没有优化,因为大量的能量可能用于调节室内环境内的没有居住的空间。



技术实现要素:

在示例性实施方式中,一种环境控制系统包括:多个环境传感器,其可设置在室内人居环境中;气流控制装置,其设置为将气流输送到室内人居环境;以及控制器,其可通信地连接到多个环境传感器和冷却模块。控制器可操作地执行操作,操作包括从多个环境传感器接收多个数值,多个数值与室内人居环境的至少一个环境参数相关;根据所接收的多个数值生成室内人居环境的环境模型;以及采用环境模型控制气流控制装置以将气流输送到室内人居环境来满足环境参数的所希望设置点。

在与总实施方案可结合的第一方面中,多个数值包括室内人居环境的多个温度值,并且环境模型包括室内人居环境的温度模型或温差模型。

在与任意前述方面可结合的第二方面中,控制器还可操作为执行包括生成几何模型的操作,几何模型根据所接收的多个数值来限定室内人居环境的一个或多个房间;以及采用环境模型和几何模型控制气流控制装置以将气流输送到室内人居环境来满足环境参数的所希望设置点。

在与任意前述方面可结合的第三方面中,多个环境传感器包括多个居住传感器,多个居住传感器可设置在室内人居环境的一个或多个房间中。

在与任意前述方面可结合的第四方面中,控制器还可操作为执行操作,操作包括确定室内人居环境的一个或多个房间中的至少一个的居住状态;以及至少部分地根据所确定的居住状态控制气流控制装置以将气流输送到室内人居环境来满足环境参数的所希望设置点。

在与任意前述方面可结合的第五方面中,气流控制装置包括第一气流控制装置,并且气流包括第一气流。

在与任意前述方面可结合的第六方面中,系统还包括第二气流控制装置,第二气流控制装置设置为将第二气流输送到室内人居环境。

在与任意前述方面可结合的第七方面中,第一气流控制装置和第二气流控制装置中的每一个包括风扇或气流风门。

在与任意前述方面可结合的第八方面中,控制器还可操作为执行操作,操作包括识别环境参数的调整的设置点;根据室内人居环境的环境模型选择第一气流控制装置或第二气流控制装置的至少一个;以及控制所选的第一气流控制装置或第二气流控制装置将第一气流或第二气流输送到室内人居环境以满足环境参数的调整的设置点。

在与任意前述方面可结合的第九方面中,识别环境参数的调整的设置点包括通过控制器从室内人居环境的居住者接收调整的设置点。

在与任意前述方面可结合的第十方面中,选择第一气流控制装置或第二气流控制装置的至少一个包括至少部分地根据该环境模型预测在选择第一气流控制装置时室内人居环境的第一部分中的环境参数的改变;至少部分地根据该环境模型预测选择第二气流控制装置时室内人居环境的第一部分中环境参数的改变;确定选择第一气流控制装置时室内人居环境的第一部分中的环境参数的改变超过环境参数的阈值;以及根据确定的环境参数超出阈值来选择第二气流控制装置。

在与任意前述方面可结合的第十一方面中,控制器还可操作为执行操作,操作包括识别环境参数的调整的设置点;以及控制第一气流控制装置和第二气流控制装置来将第一气流和第二气流输送到室内人居环境,以满足环境参数的调整的设置点。

在与任意前述方面可结合的第十二方面中,控制器和多个环境传感器的至少一个在室内人居环境中搭配在一起。

在另一个总实施方案中,一种控制室内人居环境的环境参数的方法包括从设置在室内人居环境中的多个环境传感器接收多个数值,多个数值与室内人居环境的至少一个环境参数相关;根据接收的多个数值生成室内人居环境的环境模型;以及采用环境模型控制至少一个气流控制装置将气流输送到室内人居环境,以满足环境参数的所希望设置点。

在与总实施方案可结合的第一方面中,多个数值包括室内人居环境的多个温度值,并且环境模型包括室内人居环境的温度模型或温差模型。

与任意前述方面可结合的第二方面还包括生成室内人居环境的几何模型,几何模型限定室内人居环境的一个或多个房间;以及采用环境模型和几何模型控制气流控制装置将气流输送到室内人居环境,以满足环境参数的所希望设置点。

在与任意前述方面可结合的第三方面中,生成几何模型包括从设置在室内人居环境中的多个环境传感器无线接收位置信息;以及基于位置信息或多个数值的至少一个生成室内人居环境的几何模型。

与任意前述方面可结合的第四方面还包括用设置在室内人居环境的一个或多个房间中的多个居住传感器确定室内人居环境的一个或多个房间中的至少一个的居住状态;以及至少部分地根据所确定的居住状态控制气流控制装置以将气流输送到室内人居环境来满足环境参数的所希望设置点。

在与任意前述方面可结合的第五方面中,至少一个气流控制装置包括第一气流控制装置和第二气流控制装置。

与任意前述方面可结合的第六方面还包括识别环境参数的调整的设置点;根据室内人居环境的环境模型选择第一气流控制装置或第二气流控制装置中的至少一个;以及控制所选的第一气流控制装置或第二气流控制装置来将第一气流或第二气流输送到室内人居环境,以满足环境参数的所调整的设置点。

在任意与前述方面可结合的第七方面中,识别环境参数的调整的设置点包括通过控制器从室内人居环境的居住者接收调整的设置点。

在与任意前述方面可结合的第八方面中,选择第一气流控制装置或第二气流控制装置中的至少一个包括选择第一气流控制装置时至少部分地根据环境模型预测室内人居环境的第一部分中环境参数的改变;在选择第二气流控制装置时至少部分地根据环境模型预测室内人居预测室内人居环境的第一部分中的环境参数的改变;确定选择第一气流控制装置时室内人居环境的第一部分中环境参数的改变超过环境参数的阈值;以及根据确定超过环境参数的阈值选择第二气流控制装置。

与任意前述方面可结合的第九方面还包括识别环境参数的调整的设置点;以及控制第一气流控制装置和第二气流控制装置输送第一气流和第二气流到室内人居环境以满足环境参数的所调整的设置点。

在与任意前述方面可结合的第十方面中,根据接收的多个数值生成室内人居环境的环境模型包括将接收的多个数值发射到远程网络,远程网络包括一个或多个数据处理系统;以及从远程网络接收室内人居环境的所生成的环境模型。

在与任意前述方面可结合的第十一方面中,根据接收的多个数值生成室内人居环境的环境模型包括识别与室内人居环境相关的多个背景数据;以及根据接收的多个数值和多个背景数据生成室内人居环境的环境模型。

在与任意前述方面可结合的第十二方面中,多个背景数据包括环境气象数据、天时间数据、月时间数据、年时间数据或设施使用数据中的至少一个。

与任意前述方面可结合的第十三方面还包括至少部分地根据室内人居环境的一个或多个特定居住者的识别确定居住状态;对一个或多个特定居住者中的每一个确定环境参数的用户特定设置点;以及对一个或多个特定居住者中的每一个最小化用户特定设置点之间的变化,而控制至少一个气流控制装置将气流输送到室内人居环境,以满足环境参数的所希望设置点。

在另一个总实施方案中,一种计算机程序产品编码在非瞬态存储介质上,产品包括非瞬态、计算机可读指令,其用于使一个或多个处理器执行操作,操作包括从设置在室内人居环境的多个环境传感器接收多个数值,多个数值与室内人居环境的至少一个环境参数相关;根据接收的多个数值生成室内人居环境的环境模型;以及采用环境模型控制多个气流控制装置将气体输送到室内人居环境,以满足环境参数的希望设置点。

在与总实施方案可结合的第一方面中,多个数值包括室内人居环境的多个温度值,并且环境模型包括室内人居环境的温度模型或温差模型。

与任意前述方面可结合的第二方面还包括生成室内人居环境的几何模型,其限定室内人居环境的一个或多个房间;以及采用环境模型和几何模型控制气流控制装置以将气流输送到室内人居环境来满足环境参数的所希望设置点。

与任意前述方面可结合的第三方面还包括用设置在室内人居环境的一个或多个房间中的多个居住传感器确定室内人居环境的一个或多个房间的至少一个的居住状态;以及至少部分地根据所确定的居住状态控制气流控制装置将气流输送到室内人居环境,以满足环境参数的所希望设置点。

与任意前述方面可结合的第四方面还包括识别环境参数的调整的设置点;根据室内人居环境的环境模型选择气流控制装置中的特定一个;以及控制所选的气流控制装置将气流输送到室内人居环境,以满足环境参数的所调整的设置点。

根据本公开的环境控制系统的各实施方案可包括下面特征中的之一、某些或全部。例如,可以通过生成并使用室内环境的环境模型,使系统更加有效地控制(例如,使用较少能量)HVAC设备,HVAC设备设置为调节室内环境。所生成的环境模型例如可根据室内环境的希望的设置点、户外条件的改变和/或室内环境的居住的改变来预测温度、温度改变速率和/或气流以及其它环境特性。作为另一个示例,环境模型可包括或使用室内环境的几何模型或拓扑模型来预测温度、温度改变速率和/或室内环境的气流模型。作为进一步的示例,系统可根据例如HVAC设备的运行状态(例如,夜间运行、白天运行、假期运行和其它)和/或一个或多个室内部件(例如,吊扇、灯、门、通风和排气扇以及其它)的运行状态来生成和/或开发多个环境模型。

一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中阐述。其它的特征、目标和优点从说明书和附图以及从权利要求将变得明显易懂。

附图说明

图1A-1B分别示出了用于室内人居环境的环境控制系统的示例性实施方案的示意性侧视图和俯视图;

图2示出了用于室内人居环境的环境控制系统的示例性实施方案的环境模型;

图3-5示出了用于室内人居环境的环境控制系统的示例性实施方案执行的示例性方法的流程图;以及

图6是控制器的示意图,控制器可用于与本文描述的计算机执行的方法相关的所描述的操作。

具体实施方式

本文件讨论用于室内人居环境的环境控制系统的示例性实施方案。在某些实施方式中,环境控制系统能够以一个或多个参数感测数值的形式从室内环境接收反馈,参数为例如温度、湿度、气流、压力、能量使用和其它。在某些实施方式中,根据接收的数值,环境控制系统可开发室内环境的数字和/或图形模型。连同其它数据,模型可以描述随时间的一个或多个参数。模型也可根据环境控制系统发生的变化或者室内环境发生的变化预测一个或多个参数。环境控制系统可采用模型更加有效地运行(例如,以较小的电力),以满足一个或多个希望的设定,例如,温度、湿度、能量使用或其它。

图1A-1B分别示出了用于室内人居环境100的环境控制系统101的示例性实施方式的示意性侧视图和俯视图。通常,这些图所示的室内人居环境100包括居住空间,例如房子、连栋房屋、活动房、移动房或其它。然而,在可替代的方面中,室内人居环境100可为(并且这里描述的概念可适用于)其它空间,例如公寓套房、公寓、多家庭空间、以及商业或工业空间。

通常,环境控制系统101运行为输送调节的空气,以将室内人居环境100保持处于特定的环境条件下,例如特定的温度(或温度范围)、特定的湿度(或湿度范围)、特定的温度/湿度组合或其它环境条件。在某些方面中,特定的环境条件由用户设定到所希望的设置点或设置点范围。如所示,环境控制系统101包括HVAC系统,HVAC系统包括空气处理单元104(例如,室内单元)、冷凝单元112(例如,户外单元)、一个或多个环境传感器122和恒温器(或控制器)126。通常,尽管这些图示出了典型的“分开系统”的HVAC系统,但是本公开也预期其它的HVAC系统,例如“成套的”HVAC系统、蒸发冷却HVAC系统(例如,湿垫式冷却器)以及其它的HVAC系统,无论其是否依赖于在机械制冷。实际上,本公开预期不依赖机械制冷、而是向室内人居环境100输送调节的空气的HVAC系统。

空气处理单元104可操作为通过管道系统114输送供气气流120以调节室内人居环境100的一个或多个房间102。在该示例中,供气气流120通过一个或多个安装在天花板上的格栅116进入房间102,格栅116与管道系统系统114流体相通。将返回的气流140(其已经从房间102中的空气体积吸收了热(例如,感觉到和/或潜在的)或者将热传输到房间102中的空气体积)循环返回到空气处理单元104用于调节(例如,冷却、加热、加湿、去湿)。

尽管这些图示出了典型的高架空气输送系统(例如,连接到天花板格栅的管道系统),但是本公开预期其它的气流输送系统。例如,本公开也预期地板下的空气输送系统(例如,用设置在升高地板下的管道系统或者输送到开放的地板下空气室的气流)。再者,可使用无管道系统,无论是高架的或地板下的,从而将阁楼或其它空间用作开放的空气室,以将供气气流120输送进入房间102。其它的输送系统(例如供气气流102从墙壁输送的系统(例如,窗口单元、微小分体系统)、地板区域(例如,暖气片系统)或其它)也在本公开内。

所示的空气处理单元104包括风扇106、连接(例如,通过液体/蒸汽制冷剂导管)到冷凝单元112的冷却线圈108、以及加热线圈110(例如,水、电、蒸汽或其它)。尽管冷却线圈108示出为DX(制冷剂)线圈,但是其它类型的冷却线圈也在本公开的范围内。例如,空气处理单元104的一个可替代的示例包括热泵系统,其中线圈108是冷却线圈和加热线圈二者(例如,取决于季节)。此外,空气处理单元108的其它部件(为了简便这里没有示出)可包括过滤器、加湿器、除湿器和其它部件。

供气气流120通过管道系统114循环,并且如该示例中所示,可由气流风门118(例如,机动气流风门)调节。通常,可以朝着全部供气气流120的打开位置和/或朝着阻挡供气气流120的关闭位置来调整(例如,通过恒温器126或其它控制器)气流风门118中的每一个。尽管在该示例中示出了气流风门118和格栅116之间的1:1关系,但是可以并非所有的格栅116包括附近设置的气流风门118。而且,气流风门118示出为设置在系统114的“分支”管道系统中,风门118(或者附加风门118)可安装在“干流”管道系统中。尽管通常每个气流风门118可限定环境控制系统101的特定“区域”,但是每个给定的区域(例如,房间102、房间102的部分或者多个房间102的集合)可有多个风门118,并且可有单一风门118用于多个房间102。

空气处理单元104的每一个(和更特别的风扇106)和气流风门118可看作气流控制装置。例如,作为气流控制装置,空气处理单元104和/或气流风门118可控制、调节或调整供气气流120的速度。此外,空气处理单元104与冷凝单元112或其它的结合可控制供气气流120的温度。因此,气流控制装置可控制供气气流120从格栅116和/或通过房间102的流速和/或温度。

如所示,多个环境传感器122可安装在房间102内,例如,每个房间102一个,每个房间102多于一个,或者每多个房间102一个传感器122。通常,环境传感器122可通信地连接(例如,有线或无线)到恒温器126且向恒温器126提供反馈(例如,动态、实时、接近实时或其它),反馈有关房间102中的一个或多个环境参数。例如,环境传感器122可为温度传感器。作为另一个示例,环境传感器122可为湿度传感器或组合的温度/湿度传感器。作为另一个示例,环境传感器122可为或包括压力传感器(例如,气压传感器或应变传感器)。作为再一个示例,环境传感器122可为或包括光传感器(例如,环境或其它)。当然,每个环境传感器122可为前述传感器的组合。

如所示,多个居住传感器124可安装在房间102内,例如,每个房间102一个,每个房间102多于一个,或每多个房间102一个传感器124。通常,居住传感器124可通信地连接(例如,有线或无线)到恒温器126且向恒温器126提供反馈(例如,动态、实时、接近实时或其它),反馈有关房间102的居住状态(例如,居住或没有居住)。例如,居住传感器124可为运动传感器、具有居住识别能力的相机或其它形式的居住传感器。

例如,在某些实施方式中,居住传感器124可采用室内人居环境100内特定用户的居住识别,以利用环境100的生成的环境模型来优化每个用户舒适度。个别识别技术,例如面孔识别或采用以个人电话、智能手表或健康手环(fitness band)等等其他的无线(例如,BluetoothTM)定位,不仅可用于确定是否用户是在特定的房间102中,而且可用于确定哪个用户在该特定的房间102中。所生成的环境模型可用于最小化特定房间102中的每个用户的不舒适感水平。

在某些实施方式中,可将环境传感器122和居住传感器124结合,使单一传感器包括环境传感器122和居住传感器124二者的功能性。此外,这样结合的传感器以及环境传感器122和/或居住传感器124可包括定位能力(例如,通过GPS或其它形式)。因此,在某些实施方式中,每个传感器(例如,结合的传感器、环境传感器122和/或居住传感器124)能将其在特定房间102内的位置和在室内人居环境100内的位置总体上通信到恒温器126(或其它控制器)。

如图1B特别所示,特定环境传感器122可与恒温器126搭配。在该特定示例中,“搭配的”传感器122(或传感器124)和恒温器126可包括作为恒温器126一部分的传感器122、与恒温器126在单一容器内的传感器122和/或与恒温器126相邻或接近的传感器122。

其它附属件可设置在室内人居环境100中,如图1A-1B所示。例如,可有一个或多个灯134安装在房间102内或设置在房间102内。此外,房间102内可安装有一个或多个吊扇136。室内人居环境100内的特定房间102(例如洗澡间、厨房或其它)可包括排气扇130。图中所示的每个附属件以及室内门132、户外门138和其它附属件(例如,烹饪和加热设备、洗澡或其它水装置或其它)可能影响室内人居环境100的一个或多个环境参数,例如,压力、气流、温度和/或湿度。

图2示出了用于室内人居环境100的环境控制系统101的示例性实施方式的环境模型200。通常,该图中由流线表示的环境模型200相对于室内人居环境100内的多个位置限定了室内人居环境100的一个或多个环境参数。该示例中的环境模型200可根据环境控制系统101的运行(图形化地或数字化地)表现室内人居环境100的一个或多个环境参数,以满足环境参数的至少一个的希望设置点。作为一个示例,特定的环境参数可为温度。用户可直接或通过预设安排或其他方式向恒温器126提供设置点温度(或其它参数,例如湿度、温度范围或其它)。空气处理单元104操作为(具有或没有冷凝单元112)循环供气气流120到房间102,以满足或帮助满足房间102中所希望的温度。在某些方面中,一个或多个气流风门118可调节供气气流120以满足或帮助满足房间102中所希望的温度。环境传感器122可测量房间102中的温度,并且向恒温器126报告所测量的温度。恒温器126(或可通信地连接到恒温器126的控制系统)根据房间102内已知位置(例如,环境传感器122的位置)的报告温度生成(和可能保存)环境模型200。因此,在一个示例中,环境模型200可包括在环境控制系统101的运行期间的已知位置上、在特定的瞬间、在时间周期上、以各种间隔或者其它的温度数据(例如,保存在数据文件、图形、CSV或其它数据结构中)。

作为另一个示例,特定的环境参数可为温度差。用户可直接或通过预设安排或其他方式向恒温器126提供设置点温度(或其它参数,例如湿度、温度范围或其它)。空气处理单元104操作为(具有或没有冷凝单元112)循环供气气流120到房间102,以满足或帮助满足房间102中所希望的温度。在某些方面中,一个或多个气流风门118可调节供气气流120以满足或帮助满足房间102中所希望的温度。环境传感器122可测量房间102中的温度且向恒温器126报告所测量的温度。恒温器126(或可通信地连接到恒温器126的控制系统)根据房间102内的已知位置(例如,环境传感器122的位置)处相对于例如先前报告的温度的报告温度生成(且能保存)环境模型200。因此,在该示例中,环境模型200可包括在环境控制系统101的运行期间的已知位置上、在特定的瞬间、在时间周期上、以各种间隔或者其它的温差数据(例如,保存在数据文件、图形、CSV或其它数据结构中)。

作为另一个示例,特定的环境参数可为气流。用户可直接或通过预设安排或其他方式向恒温器126提供设置点温度(或其它参数,例如湿度、温度范围或其它)。空气处理单元104操作为(具有或没有冷凝单元112)循环供气气流120到房间102,以满足或帮助满足房间102中所希望的温度。在某些方面中,一个或多个气流风门118可调节供气气流120以满足或帮助满足房间102中的所希望温度。在该示例中,环境控制系统101可包括有关气流风门118和空气处理单元104的气流容量的数据。例如,环境控制系统101可具有历史数据,历史数据与相对于风扇106的速度、风门118的位置或其它的通过风门118和/或格栅116的气流相关。环境传感器122可测量房间102中的温度且向恒温器126报告测量的温度。恒温器126(或可通信地连接到恒温器126的控制系统)可根据所报告的温度和气流数据确定气流速度(例如,在环境传感器122的位置上)。可根据在环境控制系统101的运行期间的已知位置上、在特定的瞬间、在时间周期上、以各种间隔或者其它所确定的气流速度(例如,保存在数据文件、图形、CSV或其它数据结构中)生成环境模型200。

每个生成的环境模型200可包括背景数据。例如,背景数据包括户外环境条件(例如,温度、湿度、压力、辐射和其它),户外环境条件例如由户外传感器128测量、从远程气象数据源接收(例如,互联网、新闻或其它)和/或根据历史气象模式确定。例如,根据类似的室内背景(例如,温度设置点、空气处理单元运行和其它)生成的每个环境模型200可能因为户外气象背景而稍微不同。背景数据也可包括室内环境条件,例如居住状态、设备运行和其它。居住状态(例如,由居住传感器124确定)可能影响室内人居环境100中潜在的热负荷和/或湿度。诸如吊扇、排气扇、门打开/关闭状态、烹饪用具、热水用具的设备运行可能影响室内人居环境100的温度、压力和/或湿度。通过给每个生成的环境模型200增加背景数据或者将每个生成的环境模型200与特定的背景数据关联,每个环境模型200可在特定的时间点上在呈现室内人居环境100中的环境条件的更加精确的简单印象,这可进而与随后时间瞬间上的相同或类似的条件比对,以用于环境控制系统101的优化运行。

图3-5示出了用于室内人居环境100的环境控制系统101的示例性实施方案执行的示例性方法的流程图。例如,图3所示的方法300描述了使用所生成的环境模型200的环境控制系统101的一个示例性运行。方法300可在步骤302开始,从室内环境中的环境传感器接收与环境参数相关的数值。如本文所描述,环境传感器可接收与室内环境的温度、湿度、温差和/或压力相关的数值以及其它数值。此外,在某些实施方式中,步骤302可包括用从室内环境中设置的居住传感器接收的数值确定室内环境或者诸如一个或多个房间的室内环境的一部分的居住状态。在某些方面中,环境参数和/或居住传感器的数值可从相同的传感器接收。

方法300可在步骤304继续,根据接收的数值生成室内环境的环境模型。在某些方面中,如上所述,生成的环境模型可包括或限定特定的环境参数的模型,例如在室内环境中环境控制系统的运行期间的特定的情况下、在时间周期上和/或在特定时间的情况下由环境传感器测量的温度、温差、气流或其它。例如,环境模型可包括数据结构、图形模型或其它形式,其中特定的环境参数在室内环境内的特定位置(例如,在环境传感器处)跟踪,并且例如可提供用于一定运行条件的环境参数的预测模型。运行条件例如可包括背景数据,例如有关环境控制系统的运行、户外条件、室内设备运行和其它数据。

在某些实施方式中,环境模型可预生成,例如,在没有接收与环境参数相关的数值的情况下。例如,根据室内环境内的环境控制系统运行的历史数据或测试数据(例如,历史温度、气流、室内环境的集合数据,例如建筑平面图),可在环境控制系统运行甚或室内环境的建设前生成环境模型。

在某些实施方式中,环境模型可生成在室内环境下的位置上。例如,环境模型可生成在环境控制系统的恒温器或其它控制器处,或者作为另一个示例,生成在与室内环境相关的计算装置(例如,室内环境的居住者的家庭计算机、智能电话或平板电脑或其它装置)。在某些实施方式中,环境模型可由距室内环境远程设置的计算系统或数据处理系统生成。可以将远程生成的环境模型发射返回到室内环境的环境控制系统,或者可由恒温器或其它控制器远程访问(例如,无线地通过信号142或其它)。

方法300可在步骤306继续,采用环境模型控制至少一个气流控制装置将气流输送到环境,以满足参数的希望设置点。例如,可以将温度、湿度、温度范围或其它参数的希望设置点提供到环境控制系统(例如,实时通过恒温器或通过预设安排)。根据环境模型和希望的设置点,环境控制系统可控制例如环境控制系统的空气处理单元的风扇、一个或多个气流控制风门、环境控制系统的冷凝单元、环境控制系统的加湿器或调整气流速度和/或气流条件(例如,温度、湿气含量或其它)的其它气流控制装置。

在某些方面中,气流控制装置可根据室内环境的环境模型和几何模型二者或者仅几何模型控制。例如,几何模型可生成为限定室内环境的一个或多个房间或者其它限定的空间(例如,区域)。例如,在某些方面中,每个传感器(例如,环境传感器或居住传感器)可将其位置传输到恒温器或其它控制器,并且位置数据用于生成几何模型。在某些方面中,几何模型可为预测的,例如通过室内环境的已知的几何数据,例如平面图。在某些方面中,几何模型可根据接收的尺寸和/或图片数据生成。例如,接收的尺寸数据可由电子测量装置(例如,激光测量装置或其它)生成,并且发射到恒温器或其它控制器以生成几何模型。作为另一个示例,恒温器或其它控制器可接收室内环境的图片数据(例如,室内环境的内部空间或房间的图片或视频)且生成几何模型。

在某些方面中,除气流控制装置之外的或附加于气流控制装置的其它的控制装置可根据环境模型控制以满足参数的希望设置点。例如,其它的流体控制装置,如在空气处理单元和冷凝单元之间控制(例如,热膨胀阀或其它)的冷却液体/蒸汽(例如,冷却剂或其它)的流动的装置,可控制为变化来自空气处理单元的气流温度。

在某些方面中,采用环境模型控制至少一个气流控制装置将气流输送到环境以满足参数的希望设置点包括确定在特定的时间存在室内环境的哪个(哪些)一个或多个居住者(例如,在步骤306期间)。例如,如果一个或多个已知的居住者确定为存在于室内环境(例如,通过面部识别技术、无线识别或其它)内,则环境控制系统可控制一个或多个控制装置(例如,气流控制装置或其它)为每个居住者提供最佳舒适度。例如,采用模型或其它技术(例如,回归技术),控制系统可确定特定用户偏好(例如,温度)的变化,这通过控制气流控制装置将气流输送到环境以满足所希望的设置点而产生。通过调整控制和/或希望的设置点可最小化居住者的变化。因此,在使用环境模型控制气流控制装置时,每个居住者可保持在他/她特定用户偏好的范围内。

方法300可在步骤308继续,识别环境参数的调整的设置点。例如,根据直接输入或安排变化,温度设置点、湿度设置点或其它设置点可被调整。

方法300可在步骤310继续,根据环境模型选择多个气流控制装置中的一个或多个。例如,响应于调整,恒温器可选择几个气流控制装置当中的特定的气流控制装置(例如,气流风门)。在某些方面中,恒温器可根据环境模型选择多个气流控制装置以满足调整的设置点。作为一个示例,环境模型可预测特定气流控制装置的调整可以允许环境控制系统满足调整的设置点而没有不良后果,与特定气流控制装置中的另一个的调整相反,其可允许环境控制系统满足调整的设置点,但是室内环境的另一个部分具有过度冷却的后果(或者冷却不足或者某些其它后果)。

恒温器或其它控制器可进行选择哪个气流控制装置或如何操作所选的气流控制装置的确定,以保证室内环境的多个居住者的最大舒适度。例如,特定气流控制装置的运行可满足室内环境的特定房间或多个房间中调整的设置点,同时引起另一个房间或多个房间中环境参数与所希望的设置点不同。如果差值超过了调整的阈值,恒温器可控制气流控制装置优化室内环境的所有部分中的环境参数。

方法300可在步骤312继续,控制选择的气流控制装置将气流输送到室内环境,以满足调整的设置点。例如,如上所述,所选的气流控制装置或多个装置可根据环境模型操作(例如,开启或关掉、加速或减速、关闭或打开),以满足调整的设置点。

图4所示的方法400可描述用于室内环境的环境控制系统的生成多个环境模型的一个示例性操作。方法400可在步骤402开始,接收环境安排设定,其设定室内环境的环境参数的所希望的设置点安排。例如,环境安排设定可编程或预编程在环境控制系统的恒温器或其它控制器中,并且可包括用于一个或多个环境参数(例如,温度、湿度或其它)的一个或多个取决于时间的(例如,一天里的时间、一周的各天)设置点。示例性计划安排可包括夜间安排、白天安排、空闲状态安排(例如,假期安排)、居住状态安排以及其它。

方法400在步骤404继续,根据接收的环境安排设定生成室内环境的环境模型。例如,随着环境控制系统操作为满足在环境安排设定期间一个或多个环境参数的一个或多个取决于时间的设置点,环境模型可生成为如上所述。在某些方面中,生成的环境模型可与特定的环境安排设定以及与环境安排设定相关的背景数据相关。

方法400可在步骤406继续,接收环境安排设定的改变,改变包括设置点安排的改变。例如,如上所述,可有多个环境安排设定,其在恒温器或其它控制器可调整地设定。改变的安排设定可包括用于一个或多个环境参数(例如,取决于时间的改变和/或设置点改变)的一个或多个取决于时间的设置点的改变。

方法400可在步骤408继续,根据改变修改生成的环境模型(或者生成新的环境模型)。例如,可以随着在改变的环境安排设定期间环境控制系统操作为满足用于一个或多个环境参数的一个或多个取决于时间的设置点,来生成新的环境模型。步骤404-408可完成多次,从而对每个环境安排设定可生成一个或多个区别的环境模型。

图5所示的方法500可描述生成用于室内环境的环境控制系统的多个环境模型的另一个示例性操作。方法500可在步骤502开始,根据室内环境的环境模型控制一个或多个气流控制装置。例如,在环境控制系统的常规操作中,如图3和本文所描述,环境控制系统可根据生成的环境模型调整一个或多个气流控制装置以满足室内环境的环境参数的所希望设置点。

方法500可在步骤504继续,确定室内环境的居住状态。例如,通过居住传感器(或其它技术),恒温器或其它控制器可确定室内环境处于未居住状态。这可由用户设定环境控制系统进入未居住状态或用运动传感器来实现,运动传感器在特定的时间周期上检测运动。

方法500可在步骤506继续,自动地调整一个或多个室内环境的限制。例如,因为室内环境处于未居住状态,所以恒温器或其它控制器可确定一个或多个环境参数的所希望设置点可被忽略或者超过,即使一个或多个室内环境的限制的调整可能引起超过设置点。然而,因为室内环境未被居住,超过(一个或多个)设置点可能不引起居住者的不舒服。室内环境的限制可包括环境控制系统的部件或室内环境的设备,在操作或调整时,可能引起室内环境的一个或多个动态或实时环境参数的改变,例如温度、湿度、压力、气流或其它的改变。

环境控制系统的这样的部件包括例如空气处理单元的风扇、冷凝单元、一个或多个气流控制风门、能量回收单元、冷却线圈、加热线圈和/或加湿器以及其它部件。环境控制系统的部件的改变包括例如空气处理单元的风扇的开启/关掉、调整风扇的速度、打开/关闭一个或多个气流控制风门。室内环境的设备包括例如室内门、室外门、吊扇或其它冷却风扇、排气或通风风扇、卫浴器具(例如,输出热水的卫浴器具)、灯和其它部件,通过它们的运行可能影响室内环境的温度、湿度、压力和/或气流。设备的改变包括例如打开/关闭门、启动/关掉吊扇或排气扇、开/关灯以及其它改变。

方法500可在步骤508继续,生成一个或多个附加环境模型。例如,随着每个所选的环境控制系统部件或设备被操作和/或调整,环境控制系统可生成新的环境模型,例如,如方法300所描述。在某些情况下,每个部件和/或设备顺序操作,并且在某些情况下,两个或更多的部件和/或设备并列操作。新的环境模型可根据单一部件或设备的改变而生成,或者根据多个部件或设备的改变而生成。方法500可在步骤510继续,保存附加的环境模型用于后面使用(例如,在诸如方法300的操作期间)。步骤506至508可继续,直至例如室内环境返回到居住状态。

图6是控制器600的示意图。控制器600可用于与前述计算机实施方法的任意相关描述的操作,例如作为本文描述的恒温器(或控制器)126或其它控制器或作为其一部分。例如,控制器600可用于提供如上所述的一个或多个气流控制装置的局部控制,或者提供全部室内人居环境的主控制。而且,控制器600可描述计算源,可操作为上面描述的系统和方法冷却的负荷。

控制器600旨在包括各种形式的数字计算机,例如膝上计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型机和其它适当的计算机。控制器600也可包括移动装置,例如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话和其它类似的计算装置。另外,系统可包括便携式存储介质,例如,通用串行总线(USB)闪存驱动器。例如,USB闪存驱动器可保存运行系统和其它应用。USB闪存驱动器可包括输入/输出部件,例如无线发射器或USB连接器,其可插入另一个计算装置的USB端口。

控制器600包括处理器610、存储器620、存储装置630和输入/输出装置640。部件610、620、630和640中的每一个采用系统总线650互连。处理器610能处理用于在控制器600内执行的指令。处理器可采用任何的架构数设计。例如,处理器610可为CISC(复杂指令集计算机)处理器、RISC(精减指令集计算机)处理器或MISC(最小指令集计算机)处理器。

在一个实施方案中,处理器610是单线程处理器。在另一个实施方案中,处理器610是多线程处理器。处理器610能处理存储器620中或存储装置630上保存的指令,以显示图形用于输入/输出装置640上的用户界面。

存储器620将信息保存在系统控制器600内。在一个实施方式中,存储器620是计算机可读介质。在一个实施方式中,存储器620是易失性存储器单元。在另一个实施方案中,存储器620是非易失性存储器单元。

存储装置630能提供用于控制器600的大量存储。在一个实施方式中,存储装置630是计算机可读介质。在各种不同的实施方式中,存储装置630可为软盘装置,硬盘装置、光盘装置或磁带装置。

输入/输出装置640提供用于控制器600的输入/输出操作。在一个实施方式中,输入/输出装置640包括键盘和/或指向装置。在另一个实施方案中,输入/输出装置640包括显示单元用于显示图形用户界面。

所述特征可实施在数字电子电路中,或者在计算机硬件、固件、软件或其组合中。设备可实施在计算机程序产品中,其实体地实施在信息载体中,例如,在用于可编程处理器执行的机器可读存储装置中;并且方法步骤可由可编程处理器执行,处理器通过在输入的数据上操作和生成输出来执行指令程序以执行所述实施方式的功能。所描述的特征可有利地实施在一个或多个计算机程序中,其可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行,处理器连接为从数据存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令且传输数据和指令到数据存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置。计算机程序是一套指令,可直接或间接地用在计算机中以执行一定的活动或带来一定的结果。计算机程序可写成任何的编程语言形式,包括编译或解释语言,并且可以以任何形式使用,包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或适合于计算环境中使用的其它单元。

用于执行指令程序的适当处理器包括例如通常和特殊目的的微处理器和专用处理器或任何种类计算机的唯一处理器或多个处理器之一。通常,处理器将从只读存储器或随机存取存储器或二者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于保存指令和数据的一个或多个存储器。通常,计算机还包括用于保存数据文档的一个或多个大量存储装置或与其可操作地连接以与其通信;这样的装置包括磁盘,例如内部硬盘和可拆卸磁盘;磁光盘;和光盘。适用于实体地实施计算机程序指令和数据的存储装置包括所有形式的非易失性存储器,包括例如半导体存储装置,例如EPROM、EEPROM和闪存存储装置;磁盘,例如内部硬盘和可拆卸磁盘;磁光盘;以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由ASIC(专用集成电路)辅助或结合其中。

为了提供与用户互动,特征可实施在具有现实装置的计算机上,显示装置为例如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器用于显示信息给用户和键盘和指向装置,例如鼠标或轨迹球,用户可通过其提供计算机输入。另外,这样的活动可通过触摸屏平板显示器或其它适当的机构实施。

特征可实施在控制系统中,控制系统包括后端部件,例如数据服务器,或者包括中间件部件,例如应用服务器或互联网服务器,或包括前端部件,例如具有图形用户界面或互联网浏览器的客户计算机,或其任意组合。系统的部件可由诸如通信网络的数字数据通信的任何形式或媒介连接。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)、对等网络(具有特设或静态构件)、网格计算机基础设施和互联网。

尽管本说明书包含很多具体的实施细节,但是这些不应解释为任何本发明的范围或其所要求的范围的限制,而是应解释为特定发明的特定实施方案的具体特征的描述。本说明书在分开的实施方案的上下文中描述的一定特征也可在单一实施方案中结合实施。相反,单一实施方案的上下文中描述的各种特征也可单独地实施在多个实施方案中或者在任何适当的子组合中。而且,尽管特征可在上面描述为用于一定的组合,且甚至作为最初的权利要求,但是来自所要求的组合的一个或多个在某些情况下可从组合中去除,并且所要求的组合可针对于子组合或子组合的变化。

类似地,尽管图中示出的操作以特定的顺序,但是这不应理解为要求这样的操作以所示的特定顺序或以前后顺序实现,或者实现所有所示的操作以实现所希望的结果。在一定的环境下,多个任务和平行的处理可为有利的。而且,在上面描述的实施方式中各种系统部件的分离不应理解为要求在所有实施方式中的这样分离,而是应理解为所描述的程序成分和系统通常可一起集成在单一的软件产品中或封装在多个软件产品中。

已经描述了一些实施例。然而,应理解,在不脱离所描述的精神和范围的情况下可进行各种修改。例如,示范性流程图3-5的步骤可以以其它顺序执行,某些步骤可去除,并且其它步骤可加入。因此,其它的实施例在所附权利要求的范围内。

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