基于毫米波的带睡眠监测功能的智能空调及睡眠监测方法与流程

1.本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种基于毫米波的带睡眠监测功能的智能空调及睡眠监测方法。


背景技术：

2.随着社会发展，人们的生活水平不断提高，对于生活质量的要求也越来越高，在家庭环境中，空调几乎已经成为必备的家用电器，无论夏日还是严冬，空调都能为人们带来舒适的温度。然而在用户处于睡眠状态的时候，空调的表现往往不尽如人意，主要原因在于夜间室内环境温度变化较大，人们的睡眠状态也不断变化，现有的空调产品并不能根据人体睡眠状况合理设置空调温度，导致用户体验不佳，严重的甚至会影响使用者的睡眠质量。
3.为此，本发明提供了一种基于毫米波的带睡眠监测功能的智能空调，能够监测用户睡眠状态并智能的控制室内温度，为用户提供舒适的体验，改善用户的睡眠质量。


技术实现要素：

4.为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：
5.一种带毫米波雷达模块的智能空调，其中：所述智能空调包括毫米波雷达模块、空调微控制器，通信模组和室温设定模块；其中，其中毫米波雷达模块用于向用户发射毫米波并接收被该用户反射的毫米波，并将接收到的毫米波信号发送给空调微控制器；空调微控制器用于根据接收到的毫米波信号，检测用户的睡眠信息，并根据检测得到的睡眠信息或者服务器的控制命令向室温设定模块发送温度控制信号，或者将睡眠信息通过通信模组发送给远程服务器；室温设定模块用于根据空调微控制器的温度控制命令调整空调的温度；通信模组用于将空调微控制器检测得到的睡眠信息发送给远程服务器，并将接收到的远程服务器的控制命令信息发送给空调微控制器。
6.所述的智能空调，其中：所述通信模组是无线通信模块。
7.所述的智能空调，其中：所述远程服务器用于根据所述睡眠信息生成睡眠报告。
8.所述的智能空调，其中：所述远程服务器用于根据所述睡眠信息进行用户睡眠状态判断，首先判断该睡眠状态是否正常，如果不正常则发送睡眠报警信息。
9.所述的智能空调，其中：如果用户睡眠状态正常，则远程服务器判断用户是处于浅睡还是深睡状态，并根据不同的睡眠状态向空调微控制器发送温度控制信息，空调微控制器根据接收到的温度控制信息控制室温设定模块调整空调温度。
10.所述的智能空调，其中：空调微控制器根据毫米波信号分离过滤出呼吸频率、心率、翻身次数、体动信息并实时传输到服务器。
11.所述的智能空调，其中：空调微控制器根据分离过滤的呼吸频率、心率、翻身次数、体动信息，判断用户有无睡眠呼吸暂停或坠床的紧急情况并把紧急情况实时上传服务器进行报警。
12.所述的智能空调，其中：所述空调默认设置为不断电且持续工作。
13.一种睡眠监测方法，包括以下步骤：
14.步骤1.向用户发射毫米波并接收被该用户反射的毫米波；
15.步骤2.根据接收到的毫米波信号检测用户的睡眠信息，并根据检测得到的睡眠信息或者接收到的控制命令发送温度控制信号，或者发送睡眠信息；
16.步骤3.根据温度控制信号调整空调的温度。
17.所述方法通过上述智能空调完成。
附图说明
18.图1为基于毫米波的带睡眠监测功能的智能空调在卧室中工作的场景示意图；
19.图2为基于毫米波的带睡眠监测功能的智能空调工作流程示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图1-2，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
21.本发明提供了一种带毫米波雷达模块的智能空调，所述智能空调具有睡眠检测功能，能实时检测卧室的床上人体的睡眠状况。所述空调默认不断电，能实时监测所在房间的人体运动轨迹信息，提高安全检测性能。
22.如图1-2所示，所述智能空调包括毫米波雷达模块、空调微控制器mcu，通信模组，室温设定模块。其中毫米波雷达模块用于向用户例如卧室中的睡眠者发射毫米波，接收被该用户反射的毫米波，并将接收到的毫米波信号发送给空调微控制器mcu；空调微控制器mcu用于根据接收到的毫米波雷达模块反馈的毫米波信号，检测用户的心率、呼吸频率、翻身次数、坠床等睡眠信息，并根据检测得到的睡眠信息或者服务器的控制命令向室温设定模块发送温度控制信号，室温设定模块根据mcu的温度控制命令调整空调的工作状态，从而对室内温度进行调整；通信模组用于将空调微控制器mcu检测得到的睡眠信息发送给远程服务器，并将接收到的远程服务器的控制命令等信息发送给空调mcu；所述通信模组是无线通信模块，可经由无线网络与远程服务器进行通信。
23.所述远程后台服务器用于根据所述睡眠信息生成睡眠报告(所述睡眠报告包括心率呼吸率曲线、深睡时长、睡眠总时长、睡眠中断次数、体动次数等，睡眠报告中还会结合睡眠周期、心率、呼吸率、体动次数等因素进行综合分析给出用户的整体睡眠质量评分)，以及根据所述睡眠信息进行用户睡眠状态判断，首先判断该睡眠状态是否正常，如果不正常例如用户有坠床、窒息(坠床：长时间在床以外的区域躺着不动，窒息：出现呼吸困难或者停止呼吸)等危险情况，则实时发送睡眠报警信息给用户，同时发送给警方或用户的紧急联系人等；如果正常，则判断用户是处于浅睡还是深睡状态(浅睡时体动次数多，翻身动作多，深睡时体动次数少，翻身动作少)，并根据不同的睡眠状态向智能空调mcu发送温度控制信息，智能空调mcu根据接收到的温度控制信息调整室内温度以达到最佳睡眠温度。
24.用户睡眠状态判断方式如下：判断人体所躺的位置是否是在床上，如果是则判断人的呼吸率是否正常，如果呼吸率在正常值范围内(十六到二十次每分钟)，则判断睡眠状态正常；如果人体长时间处于床以外的区域不动，则判断出现坠床的危险情况；如果呼吸率过慢(例如低于12次/分钟)，则判断用户出现窒息的危险情况。
25.如果判断睡眠状态正常则根据翻身次数判断用户是处于浅睡还是深睡状态，其中
浅睡体动次数多，翻身动作多，深睡体动次数少，翻身动作少。
26.智能空调mcu亦能执行睡眠状态判断的工作，如图1所示为卧室场景下，人睡于床上，智能空调的毫米波模块实时发送、接收毫米波雷达信号，智能空调mcu根据毫米波雷达装置发送的雷达信号进行数字信号处理，分离过滤出呼吸率、心率、翻身次数、体动等信息，并将该信息实时传输到服务器，智能空调mcu还根据上述分离过滤的信息，判断有无睡眠呼吸暂停、坠床等紧急情况并把紧急情况实时上传服务器进行报警。
27.如图2所示，为本发明智能空调数据处理流程图。毫米波雷达模块把毫米波数字信号传递给空调mcu，空调mcu处理毫米波信息生成体征信息(包括每分钟呼吸次数、心率等信息)、体动信息(包括翻身、眼动等信息)，空调mcu把生成的体征、体动信息通过空调通信模组传递到云端服务器，云端服务器生成报警信息、睡眠报告等；空调可收到云端服务器分析的睡眠状况(如深睡、浅睡)等信息，并自动调整室内温度，以达到最佳睡眠温度。
28.本发明亦提供一种睡眠监测方法，包括：步骤1.向用户发射毫米波并接收被该用户反射的毫米波；步骤2.根据接收到的毫米波信号检测用户的睡眠信息，并根据检测得到的睡眠信息或者接收到的控制命令发送温度控制信号，或者发送睡眠信息；步骤3.根据温度控制信号调整空调的温度。该方法通过如上所述的智能空调完成。
29.通过本发明，能够在用户睡眠时，实时监测其睡眠状态，对室内温度进行实时控制，以提供最为适宜的睡眠环境，同时还能对睡眠中发生的危险情况实时进行报警，有效的保障了用户的人身安全。