本發(fā)明涉及睡眠控制領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)整環(huán)境熱度的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

睡眠是人體最重要的休息方式，為了提高睡眠質(zhì)量，現(xiàn)有技術(shù)提供了多種睡眠檢測(cè)設(shè)備和方法，可以對(duì)各個(gè)睡眠階段的體動(dòng)信號(hào)以及體動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的體動(dòng)信息進(jìn)行采集，從而進(jìn)行睡眠質(zhì)量評(píng)分。但是現(xiàn)有技術(shù)的睡眠檢測(cè)設(shè)備和方法一般都停留在檢測(cè)階段，對(duì)于檢測(cè)出來的體動(dòng)信號(hào)和體動(dòng)信息缺乏應(yīng)用場景研究，即沒有涉及到如何對(duì)不同睡眠階段進(jìn)行針對(duì)性的室內(nèi)裝置控制。比如當(dāng)前的空調(diào)，雖然具有睡眠模式，但都是單向的事先設(shè)定的模式，一般是簡單的根據(jù)用戶設(shè)定溫度基于時(shí)間變化調(diào)整給出一定偏差值得到一條修正溫度曲線來控制空調(diào)參數(shù)調(diào)整。這樣的方法是基于經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)用戶的睡眠曲線后加以設(shè)定的，但是每個(gè)人每晚的睡眠曲線都不相同，而且需要調(diào)整溫度尺度也不相同。因此在實(shí)際運(yùn)用中，當(dāng)前的空調(diào)睡眠模式并不能受到用戶的普遍認(rèn)可，用戶仍舊還是會(huì)在睡眠途中感到不適，大大降低了用戶體驗(yàn)和應(yīng)有的睡眠質(zhì)量。同時(shí)現(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn)在不同的熱環(huán)境下，不同睡眠階段的時(shí)長也會(huì)發(fā)生改變，即不僅僅是睡眠舒適度上，在睡眠質(zhì)量上夜間的熱環(huán)境控制也發(fā)揮著一定的作用，因此可以通過PMV指數(shù)或者PPD指數(shù)來衡量用戶不同睡眠階段的熱舒適度，從而對(duì)室內(nèi)裝置進(jìn)行調(diào)整，滿足用戶不同睡眠階段的熱舒適度需求?，F(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)存在了一些通過用戶熱舒適度來控制室內(nèi)裝置，比如空調(diào)、加濕器等的方案，但是大多數(shù)方案都集中在白天工作環(huán)境下的熱舒適度調(diào)整，在夜晚睡眠環(huán)境下的熱舒適度研究還比較少，而且基于白天影響熱舒適度因素和夜晚睡眠時(shí)影響熱舒適度的因素并不相同，現(xiàn)有技術(shù)的PMV-PPD模型不能準(zhǔn)確衡量用戶不同睡眠階段的熱舒適度感受，因此控制的結(jié)果也不準(zhǔn)確，影響了用戶睡眠質(zhì)量和舒適性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種調(diào)整環(huán)境熱度的方法和系統(tǒng)，解決了上述技術(shù)問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種調(diào)整環(huán)境熱度的方法，包括以下步驟：

步驟1，建立熱舒適度模型，并利用所述熱舒適度模型計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的熱舒適度；

步驟2，根據(jù)所述熱舒適度控制室內(nèi)裝置的運(yùn)行模式，調(diào)整用戶的熱舒適度感受。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的技術(shù)方案針對(duì)人體睡眠過程設(shè)計(jì)熱舒適度模型，并結(jié)合熱舒適度模型對(duì)不同的睡眠階段進(jìn)行熱舒適度計(jì)算，從而可以在睡眠的不同階段，分別對(duì)空調(diào)器、加濕器、風(fēng)扇等用于改變室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的室內(nèi)裝置進(jìn)行有針對(duì)性的運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，使睡眠環(huán)境能夠滿足不同階段的睡眠需求，提高了用戶睡眠質(zhì)量和睡眠時(shí)的舒適度，滿足用戶需求的同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述睡眠階段包括覺醒期、淺睡期、深睡期和快速眼動(dòng)期。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案將睡眠階段分為了覺醒期、淺睡期、深睡期和快速眼動(dòng)期四個(gè)階段，這四個(gè)階段可以通過從脈搏信號(hào)中提取的心率特征參數(shù)，從呼吸信號(hào)中提取的呼吸特征參數(shù)和從體動(dòng)信號(hào)中提取的體動(dòng)特征參數(shù)結(jié)合進(jìn)行判斷，判斷方法簡單，判斷結(jié)果準(zhǔn)確，從而為本發(fā)明的控制方案提供了基礎(chǔ)。

進(jìn)一步，所述熱舒適度模型為PMV-PPD模型。

進(jìn)一步，步驟1中建立PMV-PPD模型的方法具體為：

獲取用戶在不同睡眠階段的多組室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，以及與所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)對(duì)應(yīng)的熱舒適度感受；

對(duì)多組室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、人體參數(shù)和熱舒適度感受進(jìn)行訓(xùn)練，生成PMV-PPD模型，所述PMV-PPD模型的輸入包括室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，輸出為用于表示用戶熱舒適度的PMV值和/或PPD值。

進(jìn)一步，室內(nèi)環(huán)境參數(shù)包括空氣溫度、空氣濕度和空氣速度；人體參數(shù)包括夜間新陳代謝率、人體裸露面積、裸露溫度和用戶睡眠體動(dòng)造成的能量消耗。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：熱舒適度是指大多數(shù)人對(duì)客觀熱環(huán)境從生理與心理方面都達(dá)到滿意的狀態(tài)。分析某一熱環(huán)境是否舒適主要衡量三個(gè)方面：①物理方面：根據(jù)人體活動(dòng)所產(chǎn)生的熱量與外界環(huán)境作用下穿衣的失熱量之間的熱平衡關(guān)系，分析環(huán)境對(duì)人體舒適的影響及滿足人體舒適的條件。②生理方面：研究人體對(duì)冷熱應(yīng)力的生理反應(yīng)如皮膚溫度、皮膚濕度、排汗率、血壓、體溫等并利用生理反應(yīng)區(qū)分環(huán)境的舒適程度。③心理方面：分析人在熱環(huán)境中的主觀感覺，用心理學(xué)方法區(qū)分環(huán)境的冷熱與舒適程度?，F(xiàn)有技術(shù)有多種指標(biāo)衡量用戶的熱舒適度，比如美國的有效溫度和標(biāo)準(zhǔn)有效溫度；英國的卡他冷卻能力、當(dāng)量溫度和主觀溫度；丹麥的預(yù)測(cè)平均投票數(shù)和預(yù)測(cè)不滿意百分?jǐn)?shù)；以及熱應(yīng)力指標(biāo)、濕球黑球溫度計(jì)指數(shù)、PMV指標(biāo)和PPD指標(biāo)等等。現(xiàn)有的舒適度控制方法是以丹麥工業(yè)大學(xué)Fanger教授所提出的PMV模型為依據(jù)，利用人體熱感覺指標(biāo)，以人體熱平衡為依據(jù)，結(jié)合心理學(xué)的主觀感受，得到一個(gè)綜合性的熱舒適方程來評(píng)價(jià)室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性，其值可由室內(nèi)空氣溫度、室內(nèi)空氣相對(duì)濕度、室內(nèi)平均輻射溫度、室內(nèi)風(fēng)速、人體服裝熱阻及人體代謝率等6個(gè)參數(shù)計(jì)算確定。但是現(xiàn)有的PMV-PPD方程并不適合晚間睡眠狀態(tài)，通過現(xiàn)有PMV方程計(jì)算出的熱舒適度不能正確表達(dá)用戶在睡眠狀態(tài)的真實(shí)熱舒適度感受。本進(jìn)一步技術(shù)方案采用訓(xùn)練的方法建立適用晚間睡眠過程的新的PMV-PPD模型，所采用的計(jì)算參數(shù)為用戶睡眠時(shí)的所涉及到的參數(shù)，比如取消了室內(nèi)平均輻射溫度，因?yàn)槭窃谝归g睡眠狀態(tài)，不存在太陽光照，故模型中去除此項(xiàng)；比如人體服裝熱阻決定皮膚的熱流失，夜間如果蓋被子人體是基本和外界隔絕的，因此該項(xiàng)通過熱成像攝像頭判斷人體裸露面積及裸露部位的溫度來代替，同時(shí)還加上該睡眠時(shí)間段體動(dòng)造成的運(yùn)動(dòng)消耗，因此計(jì)算模型更加貼近晚間睡眠狀態(tài)的場景，同時(shí)本進(jìn)一步技術(shù)方案通過采集大樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練出的PMV-PPD模型能夠更加準(zhǔn)確的表達(dá)用戶在睡眠狀態(tài)的真實(shí)熱舒適度感受。本發(fā)明也可以采用同樣的訓(xùn)練方式得到其他熱舒適度模型，表達(dá)用戶在睡眠狀態(tài)的真實(shí)熱舒適度感受，比如熱應(yīng)力指標(biāo)模型等等。

進(jìn)一步，計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的熱舒適度具體為：獲取用戶在不同睡眠階段的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，并根據(jù)所述PMV-PPD模型計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的熱舒適度。

進(jìn)一步，獲取夜間新陳代謝率的方法具體為：

建立夜間新陳代謝率計(jì)算模型，所述夜間新陳代謝率計(jì)算模型的輸出為夜間新陳代利率，輸入包括日間基礎(chǔ)新陳代謝率、生理參數(shù)和睡眠階段；

獲取用戶日間基礎(chǔ)新陳代謝率和生理參數(shù)，并根據(jù)所述夜間新陳代謝率計(jì)算模型，計(jì)算每個(gè)睡眠階段對(duì)應(yīng)的夜間新陳代謝率。

進(jìn)一步，所述生理參數(shù)包括第一生理參數(shù)、第二生理參數(shù)和第三生理參數(shù)中一個(gè)或多個(gè)；所述第一生理參數(shù)包括身高和體重；所述第二生理參數(shù)為身體質(zhì)量指數(shù)；所述第三生理參數(shù)為體脂率。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本發(fā)明的技術(shù)人員經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，人體在夜間時(shí)的新陳代謝與白天的基礎(chǔ)新陳代謝量相比會(huì)出現(xiàn)一定比例的下降，同時(shí)不同的睡眠階段會(huì)有不同的下降程度，而且身體的肥胖程度，與下降的比例也是成相關(guān)關(guān)系，因此可以通過日間基礎(chǔ)新陳代謝率、睡眠階段、身體質(zhì)量指數(shù)(Body Mass Index，即BMI)、其他生理參數(shù)(包括身高、體重、體脂率)綜合得出夜間新陳代謝率，從而準(zhǔn)確衡量用戶夜間的新陳代謝率，使所述PMV-PPD模型的訓(xùn)練過程以及計(jì)算過程更加準(zhǔn)確，從而為用戶提供更加舒適的睡眠環(huán)境。

進(jìn)一步，獲取人體裸露面積和裸露溫度的方法具體為：通過熱成像攝像頭采集人體照片并判斷人體裸露面積以及獲取裸露部位的裸露溫度。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案可以通過熱成像攝像頭這種方式簡單迅速且準(zhǔn)確的獲取人體裸露面積和裸露部位的裸露溫度，使所述PMV-PPD模型的訓(xùn)練過程以及計(jì)算過程更加準(zhǔn)確，從而為用戶提供更加舒適的睡眠環(huán)境。

進(jìn)一步，步驟2具體為：建立PMV值與最優(yōu)控制策略對(duì)應(yīng)的第一映射關(guān)系表；或者PPD值與最優(yōu)控制策略對(duì)應(yīng)的第二映射關(guān)系表；

根據(jù)計(jì)算出的PMV值查詢所述第一映射關(guān)系表，獲取最優(yōu)控制策略；或者根據(jù)計(jì)算出的PPD值查詢所述第二映射關(guān)系表，獲取最優(yōu)控制策略；

采用所述最優(yōu)控制策略控制室內(nèi)裝置的運(yùn)行模式，調(diào)整用戶的熱舒適度感受。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案通過預(yù)先設(shè)定的映射關(guān)系表來獲取與當(dāng)前PMV值相對(duì)應(yīng)的最優(yōu)控制策略，直接根據(jù)最優(yōu)控制策略來控制室內(nèi)裝置改變室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，控制過程簡單，從而可以快速調(diào)整用戶的熱舒適度，滿足用戶的睡眠需求。

進(jìn)一步，所述步驟2具體為：判斷計(jì)算出的PMV值是否在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)或者計(jì)算出的PPD值是否在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)，若是，則保持室內(nèi)裝置的當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)均不變；若不是，則調(diào)整室內(nèi)裝置的運(yùn)行參數(shù)以改變室內(nèi)環(huán)境參數(shù)并執(zhí)行步驟1，直到計(jì)算出的PMV值在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)或者計(jì)算出的PPD值在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)。

進(jìn)一步，PMV-PPD模型包括n種室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，若PMV值不在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)，則：

在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)任意選擇一個(gè)值作為PMV目標(biāo)值，并將所述PMV目標(biāo)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；

將當(dāng)前人體參數(shù)值和n種室內(nèi)環(huán)境參數(shù)中任意n-1個(gè)當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；或者調(diào)整任意n-1個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值至當(dāng)前睡眠階段的預(yù)設(shè)值后，將所述預(yù)設(shè)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；

根據(jù)PMV-PPD模型計(jì)算剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值；

控制對(duì)應(yīng)的室內(nèi)裝置，將剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)調(diào)整為所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值。

進(jìn)一步，PMV-PPD模型包括n種室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，若PPD值不在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)，則：

在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)任意選擇一個(gè)值作為PPD目標(biāo)值，并將所述PPD目標(biāo)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；

將當(dāng)前人體參數(shù)值和n種室內(nèi)環(huán)境參數(shù)中任意n-1個(gè)當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；或者調(diào)整任意n-1個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值至當(dāng)前睡眠階段的預(yù)設(shè)值后，將所述預(yù)設(shè)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；

根據(jù)PMV-PPD模型計(jì)算剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值；

控制對(duì)應(yīng)的室內(nèi)裝置，將剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)調(diào)整為所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值。

進(jìn)一步，預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍為[-1，1]；預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍為[0，25]。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案沒有采用預(yù)先設(shè)置的映射關(guān)系表，而是根據(jù)PMV-PPD模型直接進(jìn)行反向計(jì)算，通過設(shè)定熱舒適度目標(biāo)值，調(diào)整室內(nèi)裝置的運(yùn)行模式，從而逐步改變室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，達(dá)到熱舒適度目標(biāo)值，調(diào)整過程更加準(zhǔn)確，調(diào)整結(jié)果更加符合用戶的睡眠需求。

為解決技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種調(diào)整環(huán)境熱度的系統(tǒng)，包括模型建立模塊、熱舒適度計(jì)算模塊和調(diào)整模塊，

所述模型建立模塊用于建立熱舒適度模型；

所述熱舒適度計(jì)算模塊用于利用熱舒適度模型計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的熱舒適度；

所述調(diào)整模塊用于根據(jù)所述熱舒適度控制室內(nèi)裝置的運(yùn)行模式，調(diào)整用戶的熱舒適度感受。

進(jìn)一步，所述室內(nèi)裝置包括空調(diào)、風(fēng)扇和加濕器。

進(jìn)一步，所述熱舒適度模型為PMV-PPD模型。

進(jìn)一步，所述模型建立模塊包括：

訓(xùn)練參數(shù)獲取單元，用于獲取用戶在不同睡眠階段的多組室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，以及用戶在此睡眠階段下，各組室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)對(duì)應(yīng)的熱舒適度感受；

訓(xùn)練單元，用于對(duì)所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、人體參數(shù)和熱舒適度感受進(jìn)行訓(xùn)練，生成PMV-PPD模型，所述PMV-PPD模型的輸入包括室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，輸出為用于表示用戶熱舒適度的PMV值或PPD值。

進(jìn)一步，所述熱舒適度計(jì)算模塊包括：

環(huán)境參數(shù)獲取單元，用于獲取用戶在不同睡眠階段的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)；

人體參數(shù)獲取單元，用于獲取用戶在不同睡眠階段的人體參數(shù)；

第一計(jì)算單元，用于根據(jù)環(huán)境參數(shù)、人體參數(shù)和PMV-PPD模型計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的熱舒適度。

進(jìn)一步，所述環(huán)境參數(shù)獲取單元包括溫度采集裝置、濕度采集裝置和風(fēng)速采集裝置。

進(jìn)一步，所述人體參數(shù)獲取單元包括夜間新陳代謝率計(jì)算單元、人體裸露面積計(jì)算單元、裸露溫度采集單元和能量消耗計(jì)算單元；所述人體裸露面積計(jì)算單元和裸露溫度采集單元連接熱成像攝像頭；所述夜間新陳代謝率計(jì)算單元用于計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的新陳代謝率；所述人體裸露面積計(jì)算單元通過熱成像攝像頭采集人體照片并判斷人體裸露面積；所述裸露溫度采集單元用于通過熱成像攝像頭獲取裸露部位的裸露溫度；

所述能量消耗計(jì)算單元用于計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的能量消耗。

進(jìn)一步，所述夜間新陳代謝率計(jì)算單元包括模型建立單元、參數(shù)獲取單元和第二計(jì)算單元，

所述模型建立單元用于建立夜間新陳代謝率計(jì)算模型，所述夜間新陳代謝率計(jì)算模型的輸出為夜間新陳代利率，輸入包括日間基礎(chǔ)新陳代謝率、生理參數(shù)和睡眠階段；

所述參數(shù)獲取單元用于獲取用戶日間基礎(chǔ)新陳代謝率和生理參數(shù)；

所述第二計(jì)算單元用于根據(jù)所述夜間新陳代謝率計(jì)算模型，計(jì)算每個(gè)睡眠階段對(duì)應(yīng)的夜間新陳代謝率。

進(jìn)一步，調(diào)整模塊包括：

映射關(guān)系表建立單元，用于建立PMV值與最優(yōu)控制策略對(duì)應(yīng)的第一映射關(guān)系表；或者PPD值與最優(yōu)控制策略對(duì)應(yīng)的第二映射關(guān)系表；

查詢單元，用于根據(jù)計(jì)算出的PMV值查詢所述第一映射關(guān)系表，獲取最優(yōu)控制策略；或者根據(jù)計(jì)算出的PPD值查詢所述第二映射關(guān)系表，獲取最優(yōu)控制策略；

調(diào)整單元，用于采用所述最優(yōu)控制策略控制室內(nèi)裝置的運(yùn)行模式，調(diào)整用戶的熱舒適度感受。

進(jìn)一步，調(diào)整模塊包括判斷單元、第一控制單元和第二控制單元，

所述判斷單元，用于判斷計(jì)算出的PMV值是否在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)或者計(jì)算出的PPD值是否在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)，若是，則控制第一控制單元保持室內(nèi)裝置的當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)均不變；若不是，則控制第二控制單元調(diào)整室內(nèi)裝置的運(yùn)行參數(shù)，改變室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，直到計(jì)算出的PMV值在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)或者計(jì)算出的PPD值在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)。

進(jìn)一步，所述第二控制單元包括：

第一選擇單元，用于在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)任意選擇一個(gè)值作為PMV目標(biāo)值，并將所述PMV目標(biāo)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；

第二選擇單元，用于將當(dāng)前人體參數(shù)值和n種室內(nèi)環(huán)境參數(shù)中任意n-1個(gè)當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；或者調(diào)整任意n-1個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值至當(dāng)前睡眠階段的預(yù)設(shè)值后，將所述預(yù)設(shè)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；

第三計(jì)算單元，用于根據(jù)PMV-PPD模型計(jì)算剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值；

第一調(diào)整單元，用于控制對(duì)應(yīng)的室內(nèi)裝置，將剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)調(diào)整為所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值。

進(jìn)一步，所述第二控制單元包括：

第三選擇單元，用于在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)任意選擇一個(gè)值作為PPD目標(biāo)值，并將所述PPD目標(biāo)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；

第四選擇單元，用于將當(dāng)前人體參數(shù)值和n種室內(nèi)環(huán)境參數(shù)中任意n-1個(gè)當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；或者調(diào)整任意n-1個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值至當(dāng)前睡眠階段的預(yù)設(shè)值后，將所述預(yù)設(shè)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；

第四計(jì)算單元，用于根據(jù)PMV-PPD模型計(jì)算剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值；

第二調(diào)整單元，用于控制對(duì)應(yīng)的室內(nèi)裝置，將剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)調(diào)整為所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種調(diào)整環(huán)境熱度的方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一種調(diào)整環(huán)境熱度的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例1一種調(diào)整環(huán)境熱度的方法的流程示意圖，包括以下步驟：

步驟1，建立熱舒適度模型，并利用熱舒適度模型計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的熱舒適度；所述睡眠階段包括覺醒期、淺睡期、深睡期和快速眼動(dòng)期。本實(shí)施例中，所述熱舒適度模型為PMV-PPD模型。

步驟2，根據(jù)所述熱舒適度控制室內(nèi)裝置的運(yùn)行模式，調(diào)整用戶的熱舒適度感受。

本實(shí)施例中，所述PMV英文全稱為Predicted Mean Vote，即預(yù)測(cè)平均投票數(shù)，代表了同一環(huán)境中大多數(shù)人的冷熱感覺的平均。所述PPD英文全稱為prsdicted percentage of dissatisfied，為預(yù)計(jì)處于熱環(huán)境中的群體對(duì)于熱環(huán)境不滿意的投票平均值，可預(yù)計(jì)群體中感覺過暖或過涼。

本實(shí)施例中，步驟1中建立PMV-PPD模型的方法具體為：

獲取用戶在不同睡眠階段的多組室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，以及用戶在此睡眠階段下，各組室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)對(duì)應(yīng)的熱舒適度感受；

對(duì)所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、人體參數(shù)和熱舒適度感受進(jìn)行訓(xùn)練，生成PMV-PPD模型，所述PMV-PPD模型的輸入包括室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，輸出為用于表示用戶熱舒適度的PMV值或PPD值。本實(shí)施例中，上述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)包括空氣溫度、空氣濕度和空氣速度；人體參數(shù)包括夜間新陳代謝率、人體裸露面積、裸露溫度和用戶睡眠體動(dòng)造成的能量消耗，通過獲取用戶在不同睡眠階段的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，并根據(jù)所述PMV-PPD模型計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的熱舒適度。

本實(shí)施例中，獲取夜間新陳代謝率的方法具體為：

建立夜間新陳代謝率計(jì)算模型，所述夜間新陳代謝率計(jì)算模型的輸出為夜間新陳代利率，輸入包括日間基礎(chǔ)新陳代謝率、生理參數(shù)和睡眠階段；

獲取用戶日間基礎(chǔ)新陳代謝率和生理參數(shù)，并根據(jù)所述夜間新陳代謝率計(jì)算模型，計(jì)算每個(gè)睡眠階段對(duì)應(yīng)的夜間新陳代謝率。所述生理參數(shù)包括身體質(zhì)量指數(shù)、身高、體重和體脂率中的一個(gè)或多個(gè)。

本實(shí)施例中，獲取人體裸露面積和裸露溫度的方法具體為：通過熱成像攝像頭采集人體照片并判斷人體裸露面積、獲取裸露部位的裸露溫度。

本實(shí)施例中，獲取用戶睡眠體動(dòng)造成的能量消耗可以參考已被專利權(quán)人放棄的專利CN 101147674 B，即“睡眠時(shí)消耗卡路里測(cè)量裝置”。參照“睡眠時(shí)消耗卡路里測(cè)量裝置”這一專利中的記載，睡眠時(shí)的呼吸會(huì)產(chǎn)生身體振動(dòng)、睡眠時(shí)心跳會(huì)產(chǎn)生身體振動(dòng)，除呼吸/心跳以外還有其他的身體振動(dòng)，這些身體振動(dòng)均會(huì)消耗卡路里，因此可以對(duì)上述多種方式分別計(jì)算所消耗的卡路里數(shù)值，然后求和從而計(jì)算出睡眠時(shí)消耗的卡路里總量。具體計(jì)算過程本專利中不再詳細(xì)進(jìn)行說明。

本實(shí)施例中，步驟2采用映射關(guān)系表來控制室內(nèi)裝置改變環(huán)境參數(shù)。具體為：建立PMV值與最優(yōu)控制策略對(duì)應(yīng)的第一映射關(guān)系表；或者PPD值與最優(yōu)控制策略對(duì)應(yīng)的第二映射關(guān)系表；

根據(jù)計(jì)算出的PMV值查詢所述第一映射關(guān)系表，獲取最優(yōu)控制策略；或者根據(jù)計(jì)算出的PPD值查詢所述第二映射關(guān)系表，獲取最優(yōu)控制策略；

采用所述最優(yōu)控制策略控制室內(nèi)裝置的運(yùn)行模式，調(diào)整用戶的熱舒適度感受。所述最優(yōu)控制策略可以是對(duì)某一個(gè)室內(nèi)裝置進(jìn)行控制，通過某一個(gè)室內(nèi)裝置，比如空調(diào)器，改變多個(gè)環(huán)境參數(shù)，比如溫度、濕度和風(fēng)速；也可以是對(duì)多個(gè)室內(nèi)裝置進(jìn)行控制，通過多個(gè)室內(nèi)裝置，比如加濕器和風(fēng)扇，改變多個(gè)環(huán)境參數(shù)，比如濕度和風(fēng)速。

以下以PMV值具體描述上述控制過程，在其他實(shí)施例中，通過PPD值進(jìn)行控制的過程與本實(shí)施例的過程類似，在此不進(jìn)行詳細(xì)說明。

本PMV-PPD模型有七級(jí)感覺，即冷、涼、稍涼、中性、稍暖、暖、熱，當(dāng)PMV值取零時(shí)，用戶感覺最舒適，具體為：

當(dāng)所述PMV值＝3時(shí)；所述人體熱舒適感覺對(duì)應(yīng)為熱；

當(dāng)所述PMV值＝2時(shí)；所述人體熱舒適感覺對(duì)應(yīng)為暖；

當(dāng)所述PMV值＝1時(shí)；所述人體熱舒適感覺對(duì)應(yīng)為稍暖；

當(dāng)所述PMV值＝0時(shí)；所述人體熱舒適感覺對(duì)應(yīng)為適中；

當(dāng)所述PMV值＝-1時(shí)；所述人體熱舒適感覺對(duì)應(yīng)為稍涼；

當(dāng)所述PMV值＝-2時(shí)；所述人體熱舒適感覺對(duì)應(yīng)為涼；

當(dāng)所述PMV值＝-3時(shí)；所述人體熱舒適感覺對(duì)應(yīng)為冷。

因此，當(dāng)PMV值＝3時(shí)，獲取最佳控制策略為：控制空調(diào)器溫度下降、加濕器濕度下降且提高風(fēng)機(jī)檔位，降低環(huán)境溫度和相對(duì)濕度，增大風(fēng)速；

當(dāng)PMV值＝0時(shí)，獲取最佳控制策略為：控制空調(diào)器、加濕器和風(fēng)扇維持現(xiàn)有控制組合，使環(huán)境溫度、相對(duì)濕度及風(fēng)速保持恒定；

當(dāng)PMV值＝-3時(shí)，獲取最佳控制策略為：控制空調(diào)器溫度上升、加濕器濕度下降且提高風(fēng)機(jī)檔位，升高環(huán)境溫度和相對(duì)濕度，降低風(fēng)速。

當(dāng)PMV值＝-2、-1、1和2時(shí)，空調(diào)器可以根據(jù)實(shí)際情況并結(jié)合節(jié)能控制策略，對(duì)壓縮機(jī)、室內(nèi)外電機(jī)、節(jié)流部件(如電子膨脹閥)等的運(yùn)行模式進(jìn)行控制，以保證人體處于最佳熱舒適環(huán)境，實(shí)現(xiàn)空調(diào)器舒適性控制。

在其他實(shí)施例中，可以采用通過PMV-PPD模型計(jì)算的方式來調(diào)整室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，改變用戶的熱舒適度感受。所述步驟2具體為：判斷計(jì)算出的PMV值是否在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)或者計(jì)算出的PPD值是否在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)，若是，則保持室內(nèi)裝置的當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)均不變；若不是，則調(diào)整室內(nèi)裝置的運(yùn)行參數(shù)，改變室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，直到計(jì)算出的PMV值在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)或者計(jì)算出的PPD值在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍為[-1，1]；預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍為[0，25]。比如PMV-PPD模型包括濕度、溫度和風(fēng)速三個(gè)環(huán)境參數(shù)，若PMV值不在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)或者PPD值不在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)，則：

在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)任意選擇一個(gè)值作為PMV目標(biāo)值，并將所述PMV目標(biāo)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型，比如PMV目標(biāo)值為0；

保持人體參數(shù)和濕度、風(fēng)速不變或者保持人體參數(shù)不變并濕度、風(fēng)速為當(dāng)前睡眠階段的預(yù)設(shè)值后，根據(jù)PMV-PPD模型計(jì)算溫度的目標(biāo)值；

控制空調(diào)器，將當(dāng)前室內(nèi)溫度調(diào)整為所述溫度的目標(biāo)值；

或者：

在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)任意選擇一個(gè)值作為PPD目標(biāo)值，并將所述PPD目標(biāo)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；比如PPD目標(biāo)值為0；

保持人體參數(shù)和濕度、風(fēng)速不變或者保持人體參數(shù)不變并濕度、風(fēng)速為當(dāng)前睡眠階段的預(yù)設(shè)值后，根據(jù)PMV-PPD模型計(jì)算溫度的目標(biāo)值；

控制空調(diào)器，將當(dāng)前室內(nèi)溫度調(diào)整為所述溫度的目標(biāo)值。

如圖2所示，為實(shí)施例2一種調(diào)整環(huán)境熱度的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括模型建立模塊、熱舒適度計(jì)算模塊和調(diào)整模塊，

所述模型建立模塊用于建立PMV-PPD模型；

所述熱舒適度計(jì)算模塊用于利用PMV-PPD模型計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的熱舒適度；

所述調(diào)整模塊用于根據(jù)所述熱舒適度控制室內(nèi)裝置的運(yùn)行模式，調(diào)整用戶的熱舒適度感受；所述室內(nèi)裝置包括空調(diào)、風(fēng)扇和加濕器。

本實(shí)施例中，所述模型建立模塊包括：訓(xùn)練參數(shù)獲取單元，用于獲取用戶在不同睡眠階段的多組室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，以及用戶在此睡眠階段下，各組室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)對(duì)應(yīng)的熱舒適度感受；訓(xùn)練單元，用于對(duì)所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、人體參數(shù)和熱舒適度感受進(jìn)行訓(xùn)練，生成PMV-PPD模型，所述PMV-PPD模型的輸入包括室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和人體參數(shù)，輸出為用于表示用戶熱舒適度的PMV值或PPD值。

所述熱舒適度計(jì)算模塊包括：環(huán)境參數(shù)獲取單元，用于獲取用戶在不同睡眠階段的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)；人體參數(shù)獲取單元，用于獲取用戶在不同睡眠階段的人體參數(shù)；第一計(jì)算單元，用于根據(jù)環(huán)境參數(shù)、人體參數(shù)和PMV-PPD模型計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的熱舒適度。所述環(huán)境參數(shù)獲取單元包括溫度采集裝置、濕度采集裝置和風(fēng)速采集裝置。

本實(shí)施例中，所述人體參數(shù)獲取單元包括夜間新陳代謝率計(jì)算單元、人體裸露面積計(jì)算單元、裸露溫度采集單元和能量消耗計(jì)算單元；所述人體裸露面積計(jì)算單元和裸露溫度采集單元連接熱成像攝像頭；所述夜間新陳代謝率計(jì)算單元用于計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的新陳代謝率；所述人體裸露面積計(jì)算單元通過熱成像攝像頭采集人體照片并判斷人體裸露面積；所述裸露溫度采集單元用于通過熱成像攝像頭獲取裸露部位的裸露溫度；所述能量消耗計(jì)算單元用于計(jì)算用戶在每個(gè)睡眠階段的能量消耗。所述夜間新陳代謝率計(jì)算單元包括模型建立單元、參數(shù)獲取單元和第二計(jì)算單元，所述模型建立單元用于建立夜間新陳代謝率計(jì)算模型，所述夜間新陳代謝率計(jì)算模型的輸出為夜間新陳代利率，輸入包括日間基礎(chǔ)新陳代謝率、生理參數(shù)和睡眠階段；所述參數(shù)獲取單元用于獲取用戶日間基礎(chǔ)新陳代謝率和生理參數(shù)；所述第二計(jì)算單元用于根據(jù)所述夜間新陳代謝率計(jì)算模型，計(jì)算每個(gè)睡眠階段對(duì)應(yīng)的夜間新陳代謝率。

本實(shí)施例中，所示調(diào)整模塊包括：

映射關(guān)系表建立單元，用于建立PMV值與最優(yōu)控制策略對(duì)應(yīng)的第一映射關(guān)系表；或者PPD值與最優(yōu)控制策略對(duì)應(yīng)的第二映射關(guān)系表；

查詢單元，用于根據(jù)計(jì)算出的PMV值查詢所述第一映射關(guān)系表，獲取最優(yōu)控制策略；或者根據(jù)計(jì)算出的PPD值查詢所述第二映射關(guān)系表，獲取最優(yōu)控制策略；

調(diào)整單元，用于采用所述最優(yōu)控制策略控制室內(nèi)裝置的運(yùn)行模式，調(diào)整用戶的熱舒適度感受。

在其他實(shí)施例中，調(diào)整模塊包括判斷單元、第一控制單元和第二控制單元，所述判斷單元，用于判斷計(jì)算出的PMV值是否在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)或者計(jì)算出的PPD值是否在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)，若是，則控制第一控制單元保持室內(nèi)裝置的當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)均不變；若不是，則控制第二控制單元調(diào)整室內(nèi)裝置的運(yùn)行參數(shù)，改變室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，直到計(jì)算出的PMV值在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)或者計(jì)算出的PPD值在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)。

所述第二控制單元包括：第一選擇單元，用于在預(yù)設(shè)的PMV閾值范圍內(nèi)任意選擇一個(gè)值作為PMV目標(biāo)值，并將所述PMV目標(biāo)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；第二選擇單元，用于將當(dāng)前人體參數(shù)值和n種室內(nèi)環(huán)境參數(shù)中任意n-1個(gè)當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；或者調(diào)整任意n-1個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值至當(dāng)前睡眠階段的預(yù)設(shè)值后，將所述預(yù)設(shè)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；第三計(jì)算單元，用于根據(jù)PMV-PPD模型計(jì)算剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值；第一調(diào)整單元，用于控制對(duì)應(yīng)的室內(nèi)裝置，將剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)調(diào)整為所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值。

或者包括第三選擇單元，用于在預(yù)設(shè)的PPD閾值范圍內(nèi)任意選擇一個(gè)值作為PPD目標(biāo)值，并將所述PPD目標(biāo)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；第四選擇單元，用于將當(dāng)前人體參數(shù)值和n種室內(nèi)環(huán)境參數(shù)中任意n-1個(gè)當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；或者調(diào)整任意n-1個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)值至當(dāng)前睡眠階段的預(yù)設(shè)值后，將所述預(yù)設(shè)值導(dǎo)入到PMV-PPD模型；第四計(jì)算單元，用于根據(jù)PMV-PPD模型計(jì)算剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值；第二調(diào)整單元，用于控制對(duì)應(yīng)的室內(nèi)裝置，將剩余一個(gè)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)調(diào)整為所述室內(nèi)環(huán)境參數(shù)目標(biāo)值。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。