CN114440422A - 一种基于额头皮肤温度的空调温度调节方法 - Google Patents

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赵朝义
王瑞
齐云
高剑峰
栗玮
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
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Abstract

本发明公开了一种基于额头皮肤温度的空调温度调节方法，包括以下步骤：S1、对人体的额头皮肤温度进行测量，得到额头温度数据；S2、通过额头温度数据计算得到热感觉评价值；S3、对热感觉评价值进行判断并根据判断结果对空调设定温度进行调节；S4、间隔一定时间后，再次对额头皮肤温度进行测量，若当前额头温度值与上一次测量值的差值大于0.5℃时，则根据当前额头温度值重新计算热感觉评价值并对空调设定温度进行调整；若当前额头温度值与上一次测量值的差值不大于0.5℃时，则维持空调设定温度不变；S5、重复步骤S4，直至空调设定温度不再变化或者空调使用结束。

Description

一种基于额头皮肤温度的空调温度调节方法
技术领域
本发明涉及空调温度调节领域，尤其涉及一种基于额头皮肤温度的空调温度调节方法。
背景技术
目前，空调温度的调节主要通过手动进行控制，而自动调节空调温度是空调发展的必要趋势，而自动调节空调温度主要依靠环境热舒适评价来作为调节依据；现有的环境热舒适评价一般采用预计平均热感觉指数(PMV)和预计不满意率(PPD)，这种方法是通过计算环境参数和人体活动、着装状态，估算全身的热平衡而预测热舒适状况，在使用中存在环境参数和人体状态数据采集困难、操作复杂性较高等问题，另一种方法是采用被试者的主观量表，这种方法需要被试者填写问卷，其受被试者的主观因素影响较大，且无法应用于空调温度的自动调节中；因此，有必要研究一种操作简单、可以实现空调温度自动调节的方法来解决上述问题。
发明内容
本发明目的是针对上述问题，提供一种操作简单、可以实现温度自动调节的基于额头皮肤温度的空调温度调节方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种基于额头皮肤温度的空调温度调节方法，包括以下步骤：
S1、通过温度传感器对人体的额头皮肤温度进行测量，得到额头温度数据；
S2、通过额头温度数据计算额头皮肤温度的热感觉评价值，其计算公式为：
TSVfh＝1.1374tfh-38.424；
式中，TSVfh为额头皮肤温度的热感觉评价值；tfh为额头温度；
S3、对额头皮肤温度的热感觉评价值进行判断；若额头皮肤温度的热感觉评价值高于1，则降低空调设定温度0.5℃；若额头皮肤温度的热感觉评价值低于-1，则调高空调设定温度0.5℃；若额头皮肤温度的热感觉评价值在1～-1之间，则维持空调设定温度不变；
S4、间隔一定时间后，再次对额头皮肤温度进行测量，得到当前额头温度值，若当前额头温度值与上一次测量得到的额头温度数据的差值大于0.5℃时，则根据当前额头温度值重新计算额头皮肤温度的热感觉评价值，接着重复步骤S3对空调设定温度进行调整；若当前额头温度值与上一次测量得到的额头温度数据的差值不大于0.5℃时，则维持空调设定温度不变；
S5、重复步骤S4，直至空调设定温度不再变化或者空调使用结束。
进一步的，所述步骤S1中，温度传感器为红外温度传感器。
进一步的，所述步骤S4中，间隔时间为一分钟。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明提出了适合评价中等热环境舒适性的额头皮肤温度指标，通过测量热环境中的额头皮肤温度来评价人体热舒适度，评价结果不依赖于环境因素的测量和受试者填写问卷的主观判断，便于实现舒适热环境自动调节，可以用于空调温度调节***；同时本发明在进行操作时只需要测量额头皮肤温度，通过额头皮肤温度计算热感觉评价值，根据热感觉评价值来调节空调的设定温度，从而营造舒适的居住环境；整个温度调节过程操作简单、输入数据易于获取，有效实现了空调温度的自动调节操作；并且本发明中的热感觉评价值计算公式基于大量样本的人体热舒适实验，计算结果更加符合使用者的实际感受，提高了空调温度调节的准确性，进一步提高了本发明使用效果。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
额头皮肤温度的变化可以客观反映人体热舒适状态，不受主观因素影响，因此本发明通过大量被试者参与的额头皮肤温度与热感觉相关性实验，得到了在中等热环境(空气温度在10℃～30℃之间)中，额头皮肤温度与热感觉的关系如下式所示。
TSVfh＝1.1374tfh-38.424；
式中：
TSVfh为基于额头皮肤温度的热感觉评价值；热感觉评价值由被试者按照7级热感觉评价方法(+3热；+2温暖；+1较温暖；0适中；-1较凉；-2凉；-3冷)对环境做出的主观评价。
tfh为额头皮肤温度，单位为摄氏度(℃)。
本发明提出了一种基于额头皮肤温度的空调温度调节方法，其通过监测额头皮肤温度来营造舒适热环境，具体实施方案如下：
1、通过红外测温或用于额头的温度传感器，测量得到额头皮肤温度；
2、通过上述公式计算热感觉评价值，若热感觉评价值高于+1或低于-1,则降低或调高空调设定温度0.5℃；若热感觉评价值在+1～-1(包含+1、-1)之间，则维持空调设定温度不变；
3、每隔1分钟采集额头皮肤温度一次，当采集的额头温度值比前一次测量值的差距大于0.5℃时，重新计算热感觉评价值，若热感觉评价值高于+1或低于-1,则降低或调高空调设定温度0.5℃，若热感觉评价值在+1～-1(包含+1、-1)之间，则维持空调设定温度不变；
当采集的额头温度值比前一次测量值的差距小于或等于0.5℃时，则不采取动作，继续采集下一个时段的额头温度值，直至空调温度保持不变或者空调使用结束。
本发明提出了适合评价中等热环境舒适性的额头皮肤温度指标，通过测量热环境中的额头皮肤温度来评价人体热舒适度，评价结果不依赖于环境因素的测量和受试者填写问卷的主观判断，便于实现舒适热环境自动调节，可以用于空调温度调节***；同时本发明在进行操作时只需要测量额头皮肤温度，通过额头皮肤温度计算热感觉评价值，根据热感觉评价值来调节空调的设定温度，从而营造舒适的居住环境；整个温度调节过程操作简单、输入数据易于获取，有效实现了空调温度的自动调节操作；并且本发明中的热感觉评价值计算公式基于大量样本的人体热舒适实验，计算结果更加符合使用者的实际感受，提高了空调温度调节的准确性，进一步提高了本发明使用效果。

Claims (3)

1.一种基于额头皮肤温度的空调温度调节方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、通过温度传感器对人体的额头皮肤温度进行测量，得到额头温度数据；
S2、通过额头温度数据计算额头皮肤温度的热感觉评价值，其计算公式为：
TSVfh＝1.1374tfh-38.424；
式中，TSVfh为额头皮肤温度的热感觉评价值；tfh为额头温度；
S3、对额头皮肤温度的热感觉评价值进行判断；若额头皮肤温度的热感觉评价值高于1，则降低空调设定温度0.5℃；若额头皮肤温度的热感觉评价值低于-1，则调高空调设定温度0.5℃；若额头皮肤温度的热感觉评价值在1～-1之间，则维持空调设定温度不变；
S4、间隔一定时间后，再次对额头皮肤温度进行测量，得到当前额头温度值，若当前额头温度值与上一次测量得到的额头温度数据的差值大于0.5℃时，则根据当前额头温度值重新计算额头皮肤温度的热感觉评价值，接着重复步骤S3对空调设定温度进行调整；若当前额头温度值与上一次测量得到的额头温度数据的差值不大于0.5℃时，则维持空调设定温度不变；
S5、重复步骤S4，直至空调设定温度不再变化或者空调使用结束。
2.如权利要求1所述的基于额头皮肤温度的空调温度调节方法，其特征在于：所述步骤S1中，温度传感器为红外温度传感器。
3.如权利要求2所述的基于额头皮肤温度的空调温度调节方法，其特征在于：所述步骤S4中，间隔时间为一分钟。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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