基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及空調(diào)，特別涉及根據(jù)人體睡眠狀態(tài)智能調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)，目的是為了解決現(xiàn)有智能空調(diào)無法和人體實(shí)時(shí)睡眠狀態(tài)和實(shí)際溫度需求相關(guān)聯(lián)，舒適性程度不高的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：根據(jù)人體睡眠過程把睡眠分為不同的睡眠狀態(tài)，再對每個(gè)睡眠狀態(tài)時(shí)間段根據(jù)室內(nèi)外溫度輸入?yún)?shù)分別自動(dòng)匹配適宜的空調(diào)設(shè)定溫度，并輸出最佳壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而使空調(diào)設(shè)定溫度智能的隨著人體實(shí)際溫度需求變化而變化，滿足舒適性感受。本發(fā)明適用于智能空調(diào)。
【專利說明】基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)，特別涉及根據(jù)人體睡眠狀態(tài)智能調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)。
【背景技術(shù)】
[0002]夏季在睡覺前人體處于活動(dòng)狀態(tài)，空調(diào)設(shè)定溫度一般相對較低，睡覺后至睡醒后這一段睡眠時(shí)間由于人體的生理活動(dòng)有一個(gè)降低、再降低、逐漸升高的變化趨勢，這時(shí)為了保證人體睡眠的舒適性感受和好的睡眠質(zhì)量就需要空調(diào)的設(shè)定溫度和人體實(shí)時(shí)的睡眠狀態(tài)和實(shí)際溫度需求相匹配。
[0003]目前一部分變頻空調(diào)器在夏季夜晚使用者睡眠時(shí)，空調(diào)設(shè)定溫度往往保持不變，根本不能滿足使用者睡眠時(shí)的舒適需求；而另一部分變頻空調(diào)為了解決這個(gè)問題，則根據(jù)時(shí)間對設(shè)定溫度自動(dòng)調(diào)整，這種方式雖然能改變環(huán)境溫度，但這種控制方式卻無法和人體實(shí)時(shí)睡眠狀態(tài)和實(shí)際溫度需求相關(guān)聯(lián)，舒適性程度也不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有智能空調(diào)無法和人體實(shí)時(shí)睡眠狀態(tài)和實(shí)際溫度需求相關(guān)聯(lián)，舒適性程度不高的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)，包括風(fēng)扇及壓縮機(jī)，還包括處理器及數(shù)據(jù)采集模塊，所述處理器分別與風(fēng)扇、壓縮機(jī)及數(shù)據(jù)采集模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括室內(nèi)環(huán)境溫度采集單元、室外環(huán)境溫度采集單元、室內(nèi)換熱器盤管溫度采集單元、室外換熱器盤管溫度采集單元及睡眠狀態(tài)采集單元；
[0006]室內(nèi)環(huán)境溫度采集單元，用于采集室內(nèi)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；
[0007]室外環(huán)境溫度采集單元，用于采集室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；
[0008]室內(nèi)換熱器盤管溫度采集單元，用于采集室內(nèi)換熱器盤管溫?cái)?shù)據(jù)度并傳輸給處理器；
[0009]室外換熱器盤管溫度采集單元，用于采集室外換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；
[0010]睡眠狀態(tài)采集單元，用于采集人體睡眠的狀態(tài)信息并傳輸給處理器；
[0011 ] 處理器，根據(jù)人體睡眠狀態(tài)信息、室內(nèi)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、室內(nèi)換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)、室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、室外換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)以及預(yù)先設(shè)定的人體在不同睡眠狀態(tài)下對應(yīng)的最佳溫度需求控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0012]進(jìn)一步地，還包括數(shù)據(jù)采集器，所述處理器通過所述數(shù)據(jù)采集器與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接。
[0013]具體地，所述睡眠狀態(tài)采集單元為傳感器，所述傳感器為紅外攝像頭。
[0014]本發(fā)明還提供一種基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)控制方法，包括如下步驟:
[0015]A.設(shè)定人體在不同睡眠狀態(tài)下對應(yīng)的最佳需求溫度；
[0016]B.數(shù)據(jù)采集模塊采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)及睡眠狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；
[0017]C.處理器根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)、睡眠狀態(tài)數(shù)據(jù)及預(yù)先設(shè)定的人體在不同睡眠狀態(tài)下對應(yīng)的最佳需求溫度控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0018]具體地,所述人體睡眠狀態(tài)至少包括2個(gè),每一個(gè)人體睡眠狀態(tài)對應(yīng)一個(gè)最佳需求溫度或最佳需求溫度范圍。
[0019]具體地，所述人體睡眠狀態(tài)包括睡覺-淺睡、淺睡-熟睡、熟睡-保持熟睡、保持熟睡-淺睡及淺睡-睡醒五個(gè)睡眠狀態(tài)。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:通過空調(diào)設(shè)定溫度和人體睡眠狀態(tài)溫度需求的智能匹配，可以提高人體在睡眠過程的舒適性感受，提高睡眠質(zhì)量，有利于身體健康；同時(shí)由于人體夏季睡眠過程整體活動(dòng)量減小，實(shí)際需求溫度會(huì)升高，因此空調(diào)設(shè)定溫度也會(huì)升高，空調(diào)夏季設(shè)定溫度升高后會(huì)有效減小房間漏熱量，縮小室內(nèi)外溫差減小空調(diào)負(fù)荷，從而達(dá)到節(jié)能效果O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為實(shí)施例的基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
[0023]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:根據(jù)人體睡眠過程把睡眠分為不同的睡眠狀態(tài)，再對每個(gè)睡眠狀態(tài)時(shí)間段根據(jù)室內(nèi)外溫度輸入?yún)?shù)分別自動(dòng)匹配適宜的空調(diào)設(shè)定溫度，并輸出最佳壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而使空調(diào)設(shè)定溫度智能的隨著人體實(shí)際溫度需求變化而變化，滿足舒適性感受。
[0024]實(shí)施例
[0025]如圖1所示，本發(fā)明的基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)，包括風(fēng)扇及壓縮機(jī)，還包括:
[0026]處理器:根據(jù)人體睡眠狀態(tài)信息、室內(nèi)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、室內(nèi)換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)、室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、室外換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)以及預(yù)先設(shè)定的人體在不同睡眠狀態(tài)下對應(yīng)的最佳溫度需求控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0027]數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊包括:
[0028]室內(nèi)環(huán)境溫度采集單元:用于采集室內(nèi)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；
[0029]室外環(huán)境溫度采集單元:用于采集室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；
[0030]室內(nèi)換熱器盤管溫度采集單元:用于采集室內(nèi)換熱器盤管溫?cái)?shù)據(jù)度并傳輸給處理器；
[0031]室外換熱器盤管溫度采集單元:用于采集室外換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；
[0032]睡眠狀態(tài)采集單元:用于采集人體睡眠的狀態(tài)信息并傳輸給處理器，睡眠狀態(tài)采集單元為傳感器，傳感器可以為紅外攝像頭，根據(jù)人體在不同睡眠狀態(tài)表現(xiàn)出的不同的體表溫度確定人體的睡眠狀態(tài)，并匹配適宜的設(shè)定溫度。室內(nèi)環(huán)境溫度采集單元、室外環(huán)境溫度采集單元、室內(nèi)換熱器盤管溫度采集單元及室外換熱器盤管溫度采集單元都可以使用溫度傳感器。
[0033]處理器分別與風(fēng)扇、壓縮機(jī)及數(shù)據(jù)采集模塊連接，空調(diào)還可以包括數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于對數(shù)據(jù)采集模塊采集得到的數(shù)據(jù)批量處理后傳輸給處理器。室內(nèi)環(huán)境溫度采集單元、室外環(huán)境溫度采集單元、室內(nèi)換熱器盤管溫度采集單元及室外換熱器盤管溫度采集單元都使用溫度傳感器。
[0034]空調(diào)開啟后，首先用戶需要設(shè)定人體在不同睡眠狀態(tài)下對應(yīng)的最佳需求溫度或最佳需求溫度范圍；用戶進(jìn)入睡眠狀態(tài)后，數(shù)據(jù)采集模塊的室內(nèi)環(huán)境溫度采集單元、室外環(huán)境溫度采集單元、室內(nèi)換熱器盤管溫度采集單元、室外換熱器盤管溫度采集單元及睡眠狀態(tài)采集單元采集室內(nèi)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、室內(nèi)換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)、室外換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)及睡眠狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；處理器根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)、睡眠狀態(tài)數(shù)據(jù)及預(yù)先設(shè)定的人體在不同睡眠狀態(tài)下對應(yīng)的最佳需求溫度或最佳需求溫度范圍控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速。人體睡眠狀態(tài)至少包括2個(gè)，每一個(gè)人體睡眠狀態(tài)對應(yīng)一個(gè)最佳需求溫度或最佳需求溫度范圍。
[0035]下面以人體睡眠狀態(tài)包括睡覺-淺睡、淺睡-熟睡、熟睡-保持熟睡、保持熟睡-淺睡及淺睡-睡醒為例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0036]在睡覺-淺睡段人體需求溫度較低，設(shè)定溫度為24°C，在淺睡-熟睡段人體需求溫度逐漸升高，設(shè)定溫度由24°C逐漸升至26°C，在熟睡-保持熟睡段人體需求溫度再次逐漸升高，設(shè)定溫度由26°C逐漸升至28°C，在保持熟睡-淺睡段人體需求溫度保持不變，設(shè)定溫度也保持28°C不變，在淺睡-睡醒段人體需求溫度則逐漸降低，設(shè)定溫度則由28°C逐漸降低至26°C。
[0037]設(shè)定溫度越高,室內(nèi)外的溫差也就越小,漏熱也就越小，空調(diào)負(fù)荷降低,可以有效降低壓縮機(jī)頻率和風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)舒適和節(jié)能雙重效果。另外睡眠狀態(tài)和壓縮機(jī)頻率及風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是通過匹配的設(shè)定溫度的改變實(shí)現(xiàn)的，由于壓縮機(jī)頻率及風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速不僅僅和設(shè)定溫度相關(guān)，還和房間漏熱情況以及室外環(huán)境等相關(guān)，因此睡眠狀態(tài)和壓縮機(jī)頻率及風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)只能是定性的:睡眠時(shí)人體生理活動(dòng)量降低時(shí)，設(shè)定溫度升高，壓縮機(jī)頻率及風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，反之也成立。
[0038]需要指出的是，本例所述具體睡眠狀態(tài)及相關(guān)溫度參數(shù)可以根據(jù)人體睡眠實(shí)際溫度需求進(jìn)行調(diào)整，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的實(shí)施方式內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)，包括風(fēng)扇及壓縮機(jī)，其特征在于，還包括處理器及數(shù)據(jù)采集模塊，所述處理器分別與風(fēng)扇、壓縮機(jī)及數(shù)據(jù)采集模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括室內(nèi)環(huán)境溫度采集單元、室外環(huán)境溫度采集單元、室內(nèi)換熱器盤管溫度采集單元、室外換熱器盤管溫度采集單元及睡眠狀態(tài)采集單元； 室內(nèi)環(huán)境溫度采集單元，用于采集室內(nèi)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)并傳輸給處理器； 室外環(huán)境溫度采集單元，用于采集室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)并傳輸給處理器； 室內(nèi)換熱器盤管溫度采集單元，用于采集室內(nèi)換熱器盤管溫?cái)?shù)據(jù)度并傳輸給處理器； 室外換熱器盤管溫度采集單元，用于采集室外換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)并傳輸給處理器； 睡眠狀態(tài)采集單元，用于采集人體睡眠的狀態(tài)信息并傳輸給處理器； 處理器，根據(jù)人體睡眠狀態(tài)信息、室內(nèi)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、室內(nèi)換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)、室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、室外換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)以及預(yù)先設(shè)定的人體在不同睡眠狀態(tài)下對應(yīng)的最佳溫度需求控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)采集器，所述處理器通過所述數(shù)據(jù)采集器與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)，其特征在于，所述睡眠狀態(tài)采集單元為傳感器，所述傳感器為紅外攝像頭。
4.基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)控制方法，其特征在于，包括如下步驟: A.設(shè)定人體在不同睡眠狀態(tài)下對應(yīng)的最佳需求溫度或最佳需求溫度范圍； B.數(shù)據(jù)采集模塊采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)及睡眠狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸給處理器； C.處理器根據(jù)所述環(huán)境溫度數(shù)據(jù)、換熱器盤管溫度數(shù)據(jù)、睡眠狀態(tài)數(shù)據(jù)及預(yù)先設(shè)定的人體在不同睡眠狀態(tài)下對應(yīng)的最佳需求溫度或最佳需求溫度范圍控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速。
5.如權(quán)利要求4所述的基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)控制方法，其特征在于，所述人體睡眠狀態(tài)至少包括2個(gè)，每一個(gè)人體睡眠狀態(tài)對應(yīng)一個(gè)最佳需求溫度或最佳需求溫度范圍。
6.如權(quán)利要求5所述的基于睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)控制方法，其特征在于，所述人體睡眠狀態(tài)包括睡覺-淺睡、淺睡-熟睡、熟睡-保持熟睡、保持熟睡-淺睡及淺睡-睡醒五個(gè)睡眠狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】F24F11/00GK103822332SQ201410094090
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】李峰, 楊濤, 薛松, 王劍 申請人:四川長虹空調(diào)有限公司