专利名称：空调器睡眠模式运行控制方法
技术领域：
本发明属于家用电器技术领域，涉及空调器运行控制方法，尤其是针对空 调器睡眠模式运行控制方法的改进。
背景技术：
随着空调的普及，简单的制冷制热已不能满足消费者的需求，现在人们越 来越多追求的是健康和舒适。科学研究表明人体在睡眠的不同阶段对于环境 温度的要求也是不同的，而传统空调无法根据人体需要来自动更改设定温度。
当前绝大多数空调器睡眠模式都是单纯的在睡眠设定后的1小时将室内设
定温度在希望温度基础上加rc，或是在i 2小时间内将设定温度再提升rc。 设定温度变化如图i所示。这样简单的温度变化很难让用户得到健康舒适的睡 眠。因而有很多用户都有这样的一些困扰，如果晚上睡觉时设定的温度低一些， 半夜会被冻醒，很容易感冒；若温度设定高一点，在炎热的夏季又无法快速入 眠。因此现有的这种睡眠模式运行控制方法有待改进。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种空调器睡眠模式运行控制方法，为使用者提 供健康、舒适的睡眠环境。
为达到以上目的，本发明的解决方案是-
空调器睡眠模式运行控制方法，整个睡眠模式运行控制过程包括入睡阶段，
在入睡阶段采用以下入眠模式控制空调器运行的温度入眠模式-
舒适睡眠运转开始点上，设定温度(Td^最低温度(Tb)-B°C,风速调节为微 风控制，进行快速制冷运转控制；
当"室内温度(Tr)《最低温度(Tb)-BX:"时，设定温度(Td)=最低温度(Tb)，
结束快速制冷运转控制。
进一步，在结束快速制冷运转控制之后，还包括熟睡阶段在熟睡阶段采 用以下熟睡模式控制空调器运行的温度熟睡模式
从时间T1 T14为熟睡阶段，各时间段设定温度的控制如下
a、 时间T1 T2，设定温度(Td)4dl^最低温度(Tb)+C。C;
b、 时间T2 T3，设定温度(Td) Wd2^最低温度(Tb)+D°C;
c、 时间T3 T4，设定温度(Td)二Td3二最低温度(Tb)+E。C;
d、 时间T4 T5，设定温度(Td)4d4二最低温度(Tb)+F。C;
e、 时间T5 T6，设定温度(Td)二Td3二最低温度(Tb)+E。C;
f、 时间T6 T7，设定温度(Td)二Td2^最低温度(Tb)+D。C;g、 时间T7 T8，设定温度(TdhTd3二最低温度(Tb)+E。C;
h、 时间T8 T9，设定温度(Td)二Td^最低温度(Tb)+F。C;
i、 时间T9 T10，设定温度(Td)二Td3^最低温度(Tb)+E。C; j、时间T10 T11,设定温度(Td)^d2二最低温度(Tb)+DX:; k、时间T11 T12，设定温度(Td)^Td3二最低温度(Tb)+E。C; 1、时间T12 T13，设定温度(Td)二Td4二最低温度(Tb)+F。C; m、时间T13 T14，设定温度(Td)4d3二最低温度(Tb)+EnC;
在结束熟睡阶段控制之后，还包括起床阶段在起床阶段采用以下起床模 式控制空调器运行的温度 起床模式
从时间T14 T16为起床阶段，设定温度的控制如下
a、 时间T14 T15，设定温度(Td)3d^最低温度(Tb)+F。C;
b、 时间T15 T16，设定温度(TdhTd5二最低温度(Tb)+GT:; 时间到达设定时间T16后空调停止运行。
以上补偿温度值B值选定为0.5。C。 C、 D、 E、 F、 G值是逐渐升高的，其取 值范围在0 5"C以内。
不同设定睡眠时间的控制
a) 设定睡眠时间《1小时，只进行入眠模式控制，在设定时间到达后， 空调关闭。
b) 1小时<设定睡眠时间《4小时，只进行入眠模式和熟睡模式控制， 在设定时间到达后，空调关闭。
c) 4小时<设定睡眠时间《8小时，先进行入眠模式和熟睡模式控制， 在设定时间到来之前1小时，开始起床模式控制；在设定时间到达后，空调关 闭。
d) 对于设定睡眠时间大于8小时的睡眠，先进行入眠模式和熟睡模式 控制，在第7小时开始重复执行此前第3小时为起点的控制模式；在设定时间 到达后，空调关闭。
一种划分时间间隔的方式
3、Tl 42时间段为20分钟；b、T2 T3时间段为20分钟；
c、T3 44时间段为IO分钟；d、T4 T5时间段为80分钟；
6、T5-46时间段为IO分钟；f、T6 T7时间段为20分钟；
g、T7 48时间段为IO分钟；h、T8 T9时间段为60分钟；
i、T9 410时间段为IO分钟；j、T10 T11时间段为20分钟；
k、Tll T12时间段为10分钟；1、 T12 T13时间段为60分钟;
m、T13 T14时间段为30分钟；n、 T14 T15时间段为20分钟;o、 T15 T16时间段为40分钟。
所述的控制方法，可按如下控制流程进行
首先，在初始化E2PR0M过程中判断是否设定了舒适睡眠，若设定，则对最 低温度Tb和设定温度Ts进行赋值，Tb的值是由希望温度Ti所确定的；
此后的运转过程中，最低温度随希望温度设定的变化而变更； 接下来判断是否遥控器输入睡眠或是PANEL输入睡眠键，若有则开始进行舒 适睡眠控制；
首先是给最低温度、设定温度赋初值，然后执行显示部分，显示出设定的睡 眠时间或是剩余的睡眠时间；接着重新给最低温度赋值。
进一步，在睡眠运转过程中加入了异常热负载保护，在实现过程中设置了 一个异常热负载的标志位；若标志位被置l，则直接将设定温度设定与室内温度 值相等；否则根据剩余睡眠时间范围确定按照入眠阶段、熟睡阶段、起床阶段 中哪一阶段的设定温度控制进行；风量是整个的控制过程中，初始默认值为微 风，随后可以由用户进行调节设定。
例如当室内温度持续高出设定温度rc达到3o分钟时，将设定温度更改 为和室内温度相等，此时压縮机关机。
本发明应用人体工程学原理，通过科学分析人体进入睡眠的生理周期、身 体节奏和室内空间状态，将空调整个睡眠模式控制过程分为入睡、熟睡和起床3 个阶段。入睡阶段适当降温，营造容易入睡的温度环境；熟睡阶段随人体睡眠 需要调整室温，提高睡眠质量；起床阶段用温度的波动促醒大脑，使用户轻松 自然起床。
图1是现有的空调器制冷睡眠温度控制曲线示意图。 图2是本发明一种实施例的空调器舒适睡眠温度控制曲线示意图。 图3是本发明一种实施例的睡眠最初阶段、入眠阶段的设定温度控制流程 示意图。
图4是是本发明一种实施例的熟睡阶段的设定温度控制流程示意图。 图5是本发明一种实施例的异常热负载控制逻辑示意图。 图6是本发明一种实施例的空调器睡眠模式控制流程示意图。 图7是本发明一种实施例的8小时标准舒适睡眠的温度变化和时间变化的 曲线图。
图8是本发明一种实施例的设定8小时以上睡眠时间的温度变化和时间变 化的曲线图。
具体实施例方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
本发明应用人体工程学和仿生学原理，并通过大量人体睡眠实验，得到温 度变化曲线(如图2)。控制室内温度的变化，模拟温度曲线模型。得到参照8小时为标准的舒适睡眠运转基准，具体实现方法如下-
在上述技术方案中，温度在睡眠模式中是在一定的范围内变化的。这里涉
及到一个最低温度(Tb)的概念，最低温度(Tb)与希望温度(Ti)之间有如
下的关系
a、 〃希望温度(Ti^24 3(TC〃时，设定〃最低温度(Tb)=希望温度(Ti) - A
。C〃。
b、 〃希望温度(Ti)《23-C〃时，设定〃最低温度(Tb)二23。C- A°C〃 最低温度在Good Morning舒适睡眠运转中时随着希望温度设定的变更而变化。
整个睡眠过程分为入睡、熟睡和起床3个阶段。各个不同的睡眠阶段对温 度的控制方法有所不同。 入眠模式
舒适睡眠运转开始点上，设定温度(Tdh最低温度(Tb)-B"C，风速调节为微 风控制，进行快速制冷运转控制，即图2显示的T0 T0'时间段。
在时间T0 T1内，当"室内温度(Tr)《最低温度(Tb)-B'C"时，设定温 度(Td^最低温度(Tb)，结束快速制冷运转控制，接着开始舒适睡眠恒温控制， 即图2显示的T0， T1时间段。
设定温度的逻辑框图如图3-4所示。 在相应设定温度(Td)下，进行熟睡恒温控制运行。 起床模式
从时间T14 T16 (8Hr)为起床阶段，设定温度的控制如下
a、 时间T14 T15，设定温度(Td)二Td4二最低温度(Tb)+F。C;
b、 时间T15 T16，设定温度(Td)二Td5^最低温度(Tb)+G"C;
在此阶段，空调也是按照设定温度进行恒温控制运行。时间到达设定时间 T16 (8Hr)后空调停止运行-
以上补偿温度值A、 B、 C、 D、 E、 F、 G为固定的值，通过人体大量睡眠实 验所得，其中A取值为0，即在设置制冷舒适睡眠时，初始的设定温度被限制在 23"C以上，防止用户因温度过低而导致生病；B值的设定是为了使室内温度快 速下降达到设定的要求，B值选定为0.5t:。 C、 D、 E、 F、 G值是逐渐升高的， 其取值范围在(T5'C以内，与外界环境(温度)和睡眠时间设定T16没有关系。
在上述的恒温控制运行中，添加了一个保护控制，对于异常热负载的控制。 例如当室内温度持续高出设定温度rC达到30分钟时，将设定温度更改为和室 内温度相等，此时压縮机关机，这样就避免压縮机一直连续动作，如流程图5 所示。这是空调保护控制中的一种方法，维护压縮机的正常运行，延长了压縮 机的使用寿命。
本发明的空调器睡眠模式控制流程如图6所示。首先，在初始化E2PR0M过 程中判断是否设定了舒适睡眠，若设定，则对最低温度(Tb)和设定温度(Ts) 进行赋值，Tb的值是由希望温度(Ti)所确定的。此后的运转过程中，最低温度
8随希望温度设定的变化而变更。接下来判断是否遥控器输入睡眠或是PANEL输 入睡眠键，若有则开始进行舒适睡眠控制。首先是给最低温度、设定温度赋初 值，然后执行显示部分，显示出设定的睡眠时间或是剩余的睡眠时间。接着重 新给最低温度赋值。在睡眠运转过程中我们加入了异常热负载保护，在软件的 实现过程中设置了一个异常热负载的标志位。若标志位被置l，则直接将设定温 度设定与室内温度值相等；否则根据剩余睡眠时间范围确定按照入眠阶段、熟 睡阶段、起床阶段中哪一阶段的设定温度控制进行。关于风量，整个的控制过 程中，初始默认值为微风(指设定舒适睡眠功能时，设定风量的默认值即产品 出厂时的设定)，随后可以由用户进行调节设定。整个流程按图6循环进行，使 温度变化满足初始我们描述的温度理想曲线。就可以让我们的空调具有真正的 舒适睡眠功能，让用户得到舒适、健康的睡眠。
1) 现在我们的空调在睡眠中通常可以设定的时间为30分钟，l小时，1 小时30分钟12小时，即以30分钟为单位进行时间设定；
2) 入眠阶段的时间为T0 T1，固定为1小时，即T1时刻为1小时。
3) 假设进行30分钟的睡眠设定，贝lj，
a) 室内温度》最低温度(Tb)-B'C条件下，以设定温度(Tr)二最低 温度(Tb)-B"C,进行快速制冷运转控制.
b) —旦室内温度=最低温度(Tb)-B。C (假设为TO'时刻)，则该时 刻以后，以设定温度(Tr)二最低温度(Tb)。C，进行制冷运转控制
(时间TO' T1)
实施例一
当用户设定睡眠时间为40分钟，整个的睡眠过程的控制只涉及到入眠这个 阶段。舒适睡眠运转开始点上，设定温度(Tdh最低温度(Tb)-B-C，风速调节为 微风控制，进行快速制冷运转控制，即图2显示的T0 T0'时间段。
在时间T0 40分钟内，当"室内温度(Tr)《最低温度(Tb)-Bt:"时，设定 温度(Td^最低温度(Tb)，结束快速制冷运转控制，接着开始舒适睡眠恒温控制， 即图2显示的TO' 40分钟时间段。当达到舒适睡眠时间设定40分钟时，空 调停止运转。
设定温度的逻辑框图如图3所示。
此实施例采用入眠模式进行温度控制。
实施例二
当用户设定睡眠时间为3小时(Tl 4小时设定范围时(其中T1〉40分钟)， 可按此实施例控制方法进行)，整个的睡眠过程经历入眠和熟睡两个阶段，设定 温度的逻辑框图如图3、 4所示。
舒适睡眠运转开始点上，设定温度(Td^最低温度(Tb)-B'C，风速调节为微 风控制，进行快速制冷运转控制，即图2显示的T0 T0'时间段。在时间T0 T1内，当"室内温度(Tr)《最低温度(Tb)-B°C"时，设定温度 (Td)=最低温度(Tb)，结束快速制冷运转控制，接着开始舒适睡眠恒温控制，即 图2显示的T0， T1时间段。
从T1 3小时，运转进入舒适睡眠熟睡阶段，按此阶段的设定温度(Td)控制， 当达到舒适睡眠时间设定3Hr时，空调停止运转。
此实施例采用入眠模式和熟睡模式进行温度控制。
实施例三
当用户设定睡眠时间为6小时(4小时~8小时设定范围时，可按此实施例 控制方法进行)，睡眠运转控制将起床阶段也包含进来。起初运行上面的标准8 小时舒适睡眠运转的设定温度(Td)控制，当达到舒适睡眠运转结束60分钟前"经 过时间(0=舒适睡眠运转时间(")-60分"时开始运行起床模式运转。即 t=6*60-60=300分钟，从5小时开始运行起床模式。
舒适睡眠运转开始点上，设定温度(Tdh最低温度(Tb)-B°C，风速调节为微 风控制，进行快速制冷运转控制，即图2显示的T0 T0'时间段。
在时间T0 T1内，当"室内温度(Tr)《最低温度(Tb)-B°C"时，设定温度 (Td)^最低温度(Tb)，结束快速制冷运转控制，接着开始舒适睡眠恒温控制，即 图2显示的T0， T1时间段。
从T广5小时，运转进入舒适睡眠熟睡阶段，按此阶段的设定温度(Td)控制， ^ 5，小时此段时间按起床模式运转，当达到舒适睡眠时间设定6Hr时，空调 停止运转。
此实施例采用入眠模式、熟睡模式和起床模式进行温度控制。 设定时间》4小时，在睡眠过程中"设定时间一l小时"时刻点上进入起床 模式控制。
实施例四
当用户设定睡眠时间为12小时(8小时~12小时设定范围时，可按此实施 例控制方法进行)，整个的睡眠过程还是分为入眠、熟睡、起床三个阶段来控制。 起初运行上面的标准8小时舒适睡眠运转的设定温度(Td)控制到〃经过时间 (t)=420分〃后， 〃经过时间(t)420分〃开始到舒适睡眠运转结束60分钟前〃经 过时间(t) ^舒适睡眠运转时间(ts)-60分〃点，即7~11小时反复进行上面的标 准8小时舒适睡眠运转的设定温度(Ts)控制中〃经过时间(t^180分 420分〃区 间的控制。
从1广12小时此段时间按起床模式运转，当达到舒适睡眠时间设定12Hr时， 空调停止运转。
此实施例采用入眠模式、熟睡模式和起床模式进行温度控制。 1)运行时间
图7是8小时标准舒适睡眠的设定温度和时间变化的曲线图， 可以比较明显的看出各区间段的时间(每一横格IO分钟)。图7所示曲线与图2完全相同，只是在时间上标出了具体的时间间隔。
2)对于时间划分
a) 设定睡眠时间《1小时，只进行入眠模式。在设定时间到达后，空 调关闭。
b) 1小时<设定睡眠时间《4小时，只进行入眠模式和熟睡模式。在 设定时间到达后，空调关闭。
c) 设定睡眠时间〉4小时，进行入眠和熟睡过程，在设定时间到来之 前l小时的时刻点上，进入起床模式。在设定时间到达后，空调关闭。
d) 运行过程中，设定温度值严格遵循时间温度曲线变化。
e) T0'并非某固定时刻，即室内温度达到最低温度(Tb)-B"C的时刻， 也可能在运行过程中无法出现。
f) 对于设定睡眠时间大于8小时的睡眠，例如设定睡眠时间为12小 时，如图8所示，其温度控制在第7小时之前与设定睡眠时间为8小时的相同， 只是从第7小时开始重复执行此前第3小时为起点的控制模式；在设定时间到 来之前l小时的时刻点上，进入起床模式；在设定时间到达后，空调关闭。
本发明按照不同睡眠阶段的温度变化需求，设定了一条可以帮助进入理想 睡眠状态的温度曲线，并调节合适的风量，模拟和实现温度曲线模型，让用户 即使在酷热难当的盛夏夜晚不仅能够迅速入睡，长时间维持体感舒适温度，延 长深度睡眠时间，而且能够让人一觉睡到自然醒，起床的时候精神焕发、精力 充沛。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用 本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改， 并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此， 本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明 做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种空调器睡眠模式运行控制方法，其特征在于整个睡眠模式运行控制过程包括入睡阶段，在入睡阶段采用以下入眠模式控制空调器运行的温度入眠模式舒适睡眠运转开始点上，设定温度(Td)＝最低温度(Tb)-B℃，风速调节为微风控制，进行快速制冷运转控制；当“室内温度(Tr)≤最低温度(Tb)-B℃”时，设定温度(Td)＝最低温度(Tb)，结束快速制冷运转控制。
2、 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于在结束快速制冷运转控 制之后，还包括熟睡阶段在熟睡阶段采用以下熟睡模式控制空调器运行的温 度熟睡模式从时间T1 T14为熟睡阶段，各时间段设定温度的控制如下
3、时间Tl T2，设定温度(Td)二Tdh最低温度(Tb)+(TCb、时间T2 T3，设定温度(Td)二Td2二最低温度(Tb) +D°Cc、时间T3 T4，设定温度(Td)二Td3二最低温度(Tb)+E。Cd、时间T4 T5，设定温度(Td)二Td4二最低温度(Tb)+F。C 时间T5 T6，设定温度(Td)二Td3二最低温度(Tb) +E°Cf、时间T6 T7，设定温度(Td)二Td2-最低温度(Tb) +D°Cg、时间T7 T8，设定温度(Td)二Td3二最低温度(Tb)+E。Ch、时间T8 T9，设定温度(Td)二Td扣最低温度(Tb)+FCi、时间T9 T10，设定温度(TdhTd3二最低温度(Tb)+ET:; j、时间T10 T11，设定温度(Td) 二Td2^最低温度(Tb)+D°C; k、时间T11 T12，设定温度(Td)可d3^最低温度(Tb)+E。C; 1、时间T12 T13，设定温度(TdhTd4二最低温度(Tb)+rC; m、时间T13 T14，设定温度(Td)可d3二最低温度(Tb)+E。C; 3、根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于在结束熟睡阶段控制之后，还包括起床阶段在起床阶段采用以下起床模式控制空调器运行的温度 起床模式从时间T14 T16为起床阶段，设定温度的控制如下a、 时间T14 T15，设定温度(Td)二Td4二最低温度(Tb)+F。C;b、 时间T15 T16，设定温度(Td)可d5^最低温度(Tb)+G。C;时间到达设定时间T16后空调停止运行。
4、 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于补偿温度值B为0.5'C。
5、 根据权利要求2或3所述的控制方法，其特征在于补偿温度值C、 D、 E、 F、 G值是逐渐升高的，其取值范围在0-5'C以内。
6、 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于a) 设定睡眠时间《1小时，只进行入眠模式控制，在设定时间到达后， 空调关闭。
7、 根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于b) 1小时<设定睡眠时间《4小时，只进行入眠模式和熟睡模式控制， 在设定时间到达后，空调关闭。
8、 根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于c) 4小时<设定睡眠时间《8小时，先进行入眠模式和熟睡模式控制， 在设定时间到来之前1小时，开始起床模式控制；在设定时间到达后，空调关 闭。
9、 根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于d) 对于设定睡眠时间大于8小时的睡眠，先进行入眠模式和熟睡模式 控制，在第7小时开始重复执行此前第3小时为起点的控制模式；在设定时间 到达后，空调关闭。
10.a、 T1 T2时间段为20分钟；b、 T2c、 T3 T4时间段为IO分钟； d、 T4e、 T5 T6时间段为IO分钟； f、 T6 g、 T7 T8时间段为IO分钟；h、 T8i、 T9 T10时间段为IO分钟； j、 T10 k、 T11 T12时间段为IO分钟; m、 T13 T14时间段为30分钟; o、 T15 T16时间段为40分钟。
11、根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于按如下控制流程进行T3时间段为20分钟； T5时间段为80分钟； T7时间段为20分钟； T9时间段为60分钟； Tll时间段为20分钟； T12 T13时间段为60分钟； n、 T14 T15时间段为20分钟;首先，在初始化E2PR0M过程中判断是否设定了舒适睡眠，若设定，则对最 低温度Tb和设定温度Ts进行赋值，Tb的值是由希望温度Ti所确定的；此后的运转过程中，最低温度随希望温度设定的变化而变更， 接下来判断是否遥控器输入睡眠或是PANEL输入睡眠键，若有则开始进行舒 适睡眠控制；首先是给最低温度、设定温度赋初值，然后执行显示部分，显示出设定的睡 眠时间或是剩余的睡眠时间；接着重新给最低温度赋值。
12、 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于在睡眠运转过程中加入了异常热负载保护，在实现过程中设置了一个异常热 负载的标志位；若标志位被置l，则直接将设定温度设定与室内温度值相等；否 则根据剩余睡眠时间范围确定按照入眠阶段、熟睡阶段、起床阶段中哪一阶段 的设定温度控制进行；风量是整个的控制过程中，初始默认值为微风，随后可 以由用户进行调节设定。
13、 根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于当室内温度持续高出 设定温度rC达到30分钟时，将设定温度更改为和室内温度相等，此时压縮机 关机。
全文摘要
本发明涉及空调器睡眠模式运行控制方法的改进，该发明的特点是应用人体工程学原理，通过科学分析人体进入睡眠的生理周期、身体节奏和室内空间状态，将整个睡眠过程分为入睡、熟睡和起床3个阶段。按照不同睡眠阶段的温度变化需求，设定了一条可以帮助进入理想睡眠状态的温度曲线，通过模拟和实现温度曲线模型，并调节合适的风量，让用户得到舒适、健康的睡眠，可以广泛的应用于空调的睡眠模式。
文档编号G05D23/19GK101430546SQ200710048020
公开日2009年5月13日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者伟 宋, 张起云, 赵恩英, 虹 郝 申请人:苏州三星电子有限公司