用于调节空调温度的控制终端、系统及方法_3

文档序号:9824731阅读:来源:国知局
〇-5[5733-6.99(M-W)-Pa]
[0067] -0.42[(M-W)-58.15]-1.7X10-5M(5867-Pa)-0.0014M(34-ta)
[006引-3.96Xl0-8fci[(tci+273)4-(tr+273)4]-fcdhc(tci-ta)} (2)
(3 ) (4)
[0071] 其中,PMV表示人体舒适指数,M表示新陈代谢率,W表示人体做功率,Pa表示环境空 气中水蒸气分压力,ta表示当前适宜的环境溫度,fed表示穿衣人体与裸体表面积之比,tr表 示平均福射溫度,ted表示人体溫度数据,h。表示对流热交换系数,托表示湿度数据,V表示 当前环境的风速数据。
[0072] 上述公式(2)中,PMV预先设定,M为固定常数,取值范围为116~197.258W/m2,W通 常情况下取值为〇,Pa由從和ta共同决定,fcl为固定常数,tr与ta取值相同,he由于V决定。能 够理解,在PMV预先设定,M、W、fcl固定的情况下,根据人体溫度数据tel、当前环境的风速数 据V和湿度数据^。,能够计算得到当前适宜的环境溫度ta。
[0073] 上述公式(2)至(4)为热舒适度方程,本实施例中采用模糊神经网络建立仿真评价 模型求解热舒适度方程,避免了繁琐的公式迭代运算,实现了智能化地检测PMV热环境舒适 度指标。
[0074] 本实施例中,可穿戴设备2只需要将采集到的人体溫度数据发送至控制终端1即 可,无需进行数据处理工作,因此可穿戴设备2的续航时间长,用户无需频繁更换电池,方便 用户使用。
[0075] 通过本实施例中的系统,能够依靠当前环境数据和人体溫度数据调节空调溫度, 用户无需主动调节空调溫度,减少用户额外操作,提高用户使用体验,避免空调长时间工作 后空调溫度与人体溫度相差较大的情况,避免用户发生"空调病"。并且,由于上述控制终端 通过红外发射器向空调发送空调调溫指令,因此空调本身无需做出任何改变,即可实现智 能无人工的空调控制过程。
[0076] 与相关技术相比,利用可穿戴设备采集人体溫度数据,设计灵巧,方便携带。通过 本实施例中的系统,能够实现闭环自适应的空调溫度调节系统,既节省了传统空调升级改 造成智能空调的成本,又能够在较短的市场周期内对现有的空调实现智能化。
[0077] 本实施例中,人体舒适指数还能够由用户设定。第一无线通信电路30包括蓝牙模 块,第一无线通信电路30还用于接收用户通过移动终端设定的人体舒适指数,将人体舒适 指数发送至主控忍片20。
[0078] 本实施例中,第一无线通信电路30还用于接收用户通过移动终端设定的空调溫度 设定指令,将空调溫度设定指令发送至空调,W使空调根据空调溫度设定指令进行溫度设 定,从而使用户通过移动终端进行空调溫度设定。
[0079] 上述移动终端包括智能手机、电脑、平板电脑等智能硬件终端。上述移动终端中安 装有与控制终端配合使用的应用程序,上述移动终端包括触控面板和主控器器,用户通过 触控面板在应用程序中进行点击、输入、删除等操作,从而通过移动终端向控制终端发送人 体舒适指数和空调溫度设定指令。空调溫度设定指令中携带有用户设定的空调溫度参数。
[0080] 进一步地,如图5所示,本实施例中的系统还包括上述移动终端,即移动终端3,移 动终端3与控制终端1无线通信,向控制终端1发送用户设定的人体舒适指数W及用户设定 的空调溫度设定指令。
[0081] 如图6所示,本实施例还提供了可穿戴设备2的结构示意图。图6中,可穿戴设备2包 括人体数据采集器40,第二无线通信电路50,主控忍片60,加速度检测器70,屯、率检测器80, LED(Li曲t血itting Diode,发光二极管)显示灯90,具体连接关系如图6所示。其中第二无 线通信电路50包括蓝牙等通信模块。
[0082] 其中,人体数据采集器40包括热敏电阻,用于检测人体福射的溫度。第二无线通信 电路50包括蓝牙模块。主控忍片60包括DA14580忍片,为32位的ARM Cortex MO系列,具有蓝 牙功能。加速度检测器70包括AML362,用于检测人体手臂的摆动。屯、率检测器80使用 AFE4403用W检测脉搏。四个L邸显示灯90用于指示可穿戴设备如手环当前的状态。
[0083] 通过如图6所示的可穿戴设备2,既可W与控制终端1通信,用于控制空调溫度调 节,还能够检测用户的运动屯、率、运动速度、体溫等数据,实现多功能的智能手环。图6中的 可穿戴设备2还能够包括定位模块,与移动终端配合使用起到用户定位作用。
[0084] 实施例S
[0085] 对应上述实施例一和实施例二,如图7所示,本发明第=实施例提供了一种应用上 述系统的调节空调溫度的方法,包括:
[0086] 步骤S702,控制终端采集当前环境的风速数据和湿度数据;
[0087] 步骤S704,控制终端根据预先设定的人体舒适指数和采集到的数据计算当前适宜 的环境溫度,根据当前适宜的环境溫度生成空调调溫指令;
[0088] 步骤S706,控制终端将空调调溫指令发送至空调,W使空调根据空调调溫指令进 行溫度调节。
[0089] 考虑到人体溫度的感知情况,上述在根据预先设定的人体舒适指数和采集到的数 据计算当前适宜的环境溫度之前,还包括:控制终端通过可穿戴设备采集人体溫度数据。
[0090] 控制终端根据预先设定的人体舒适指数和采集到的数据计算当前适宜的环境溫 度,包括:控制终端根据人体舒适指数、人体溫度数据、当前环境的风速数据和湿度数据,采 用模糊神经网络算法利用W下公式(5)至(7)进行计算,得到当前适宜的环境溫度;
[0091 ] PMV= (0.303e-°. W6M+0.028) {M-W-3.05 X 1〇-5[5733-6.99(M-W)-Pa]
[0092] -0.42 [ (M-W) -58.15 ] -1.7 X 1 〇-5m(5867-Pa) -0.0014M(34-ta)
[009引-3.96Xl0-8fci[(tci+273)4-(tr+273)4]-fcdhc(tci-ta)} (5)
(6) (7)
[0096] 其中,PMV表示人体舒适指数,M表示新陈代谢率,W表示人体做功率,Pa表示环境空 气中水蒸气分压力,ta表示当前适宜的环境溫度,fed表示穿衣人体与裸体表面积之比,tr表 示平均福射溫度,ted表示人体溫度数据,h。表示对流热交换系数,A表示湿度数据,V表示当 前环境的风速数据。
[0097] 通过本实施例中的方法,能够依靠当前环境数据和人体溫度数据调节空调溫度, 用户无需主动调节空调溫度,减少用户额外操作,提高用户使用体验,避免空调长时间工作 后空调溫度与人体溫度相差较大的情况,避免用户发生"空调病"。并且,由于上述控制终端 通过红外发射器向空调发送空调调溫指令,因此空调本身无需做出任何改变,即可实现智 能无人工的空调控制过程。
[0098] 综上,本实施例提供的用于调节空调溫度的控制终端、系统及方法至少具有W下 有益效果:
[0099] 1)通过可穿戴设备如手环采集人体溫度的方式,获取人体参数,通过热舒适方程 和神经网络算法,针对性地控制空调溫度,调节方式人性化,解决了当前市面是空调控制都 是恒溫的热中性控制,对于不同的人产生差异化感受的难题。
[0100] 2)可穿戴设备如手环采用低功耗处理忍片,且仅进行体表溫度等信息的采集,采 集时间间隔长、低频率的采集方案,手环大部分时间出于休眠状态,采用低功耗蓝牙通信器 件,手环续航时间长,可长时间佩戴。
[0101] 3)配置在室内的控制终端具有数据分析能力,从而分担了可穿戴设备如手环的工 作任务量,在提高手环工作效率的同时节约成本。
[0102] 4)配置在室内的控制终端通过预编写的空调红外指令库,由主控忍片自主控制红 外发射模块发射空调指令,解决目前空调调溫必须依靠人工手动调溫的痛点。
[0103] 5)通过等间距排列在圆周上的、方向朝外的8只红外发射管,形成全方位红外信号 发射模块,达到将控制终端置于室内任意位置均可实现对空调的控制的效果。
[0104] 6)通过独立配置在室内的控制终端、空调红外代码库W及8方向红外发射模块,无 需改造现有的大量的传统红外控制的空调,即可实现智能无人工的空调控制。
[0105] 7)控制终端、可穿戴设备和空调组成闭环系统,整个闭环系统的通信均采用本地 蓝牙通信和红外通信,避免了无线网络通信、移动网络通信等通信网络缺失或网络状况差 时,影响各设备间通信的问题。
[0106] 本发明实施例所提供的控制终端可W为设备上的特定硬件或者安装于设备上的 软件或固件等。本发明实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实 施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。 所属领域的技术人员可W清楚地了解到,为描述的方便和简洁,前述描述
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