一种基于智能手环的空调器自适应控制方法与流程

本发明涉及空调器智能控制，尤其涉及一种基于智能手环的空调器自适应控制方法。

背景技术：

1、随着科技产品的发展与住户对生活质量要求的不断提升，人们对睡眠质量问题愈发引起重视，因此大部分空调器都设置有睡眠模式，方便用户睡前控制空调器以睡眠模式运行，营造一个舒适的睡眠环境。目前，空调器采用的睡眠控制策略一般是根据设定温度与环境温度的比较结果控制空调器的运行状态。

2、而实际上，不同用户在睡眠状态下的冷热需求并不相同，这种睡眠控制策略只考虑空调器所在的环境温度，忽略了用户自身的冷热需求，无法根据用户的体感参数实时控制空调器的运行状态，难以为用户提供更为舒适的睡眠环境,且当前已有的手环与睡眠状态协同控制相关的发明专利缺少与用户间的交互，难以满足不同人群的个性化睡眠习惯和偏好。

技术实现思路

1、本发明公开一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，旨在解决背景技术中提出来的当前已有的手环与睡眠状态协同控制相关的发明专利缺少与用户间的交互，难以满足不同人群的个性化睡眠习惯和偏好的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，具体包括以下步骤：

4、步骤一、用户在手环上设定个人信息(性别、身高、体重)及睡眠习惯/偏好(衣着、习惯睡姿、喜冷/喜热/中性)；

5、步骤二、根据手环监测睡眠状态，判断用户是否进入睡眠，若进入则控制空调器进入睡眠模式；

6、步骤三、根据当前的环境数据计算用户的睡眠热舒适指标；环境数据包括环境温度、相对湿度和风速；

7、步骤四、根据睡眠热舒适指标控制空调器的运行状态。

8、在一个优选的方案中，环境检测模块集成于所述空调器中，所述环境检测模块为温湿度传感器和风速传感器,所述手环实时采集用户睡眠状态，空调器中的环境检测模块实时采集环境数据，即环境温度ta、相对湿度rh和风速v，所述空调器中的控制模块周期获取手环采集的用户睡眠状态，并将当前实时监测的环境数据代入热舒适指标计算公式计算当前时刻下用户的睡眠热舒适指标(spmv值)。

9、在一个优选的方案中，所述用户的睡眠热舒适指标计算公式如下所示：

10、spmv＝l*[0.303exp(-0.0306m)+0.028]+λ

11、

12、式中，l为人体热负荷；λ为用户冷热偏好修正系数；m为新陈代谢率，默认m＝40w/m2；pa为环境空气中的水蒸气分压；ta为环境空气温度；to为操作温度；因子α为与床接触的身体部位面积/总体表面积；d为床被厚度，默认d＝0.2m；k为床的导热系数，默认k＝0.048w/㎡*k；rt为服装总热阻。

13、在一个优选的方案中，其中所述环境空气中的水蒸气分压pa计算方法如下：

14、

15、其中，皮肤表面积计算方法如下：

16、男性：adm＝0.607l+0.0127m-0.0698

17、女性：adw＝0.586l+0.0126m-0.0461

18、式中，l为身高，m为体重,

19、其中所述操作温度to计算方法如下：

20、

21、

22、tg＝1.184ta-0.0789rh-2.739

23、式中：hc默认值为5.1，hr默认值为3.235。

24、在一个优选的方案中，若判断用户进入睡眠状态时，判定人员是否处于深度睡眠时期或快速眼动睡眠时期，若都不是则空调器正常运行；若判定人员进入快速眼动睡眠时期，则导入室内实时测量温度、相对湿度和风速，计算spmv值；若spmv＜0.5，则空调器正常运行；若spmv≥0.5，则不断降低空调器设定温度直至spmv＜0.5,

25、若判定用户人员进入深度睡眠时期，则导入室内实时测量温度、相对湿度和风速，计算spmv值；若-0.5＜spmv＜0.5，则空调器正常运行；若spmv处于该区间以外，则通过空调器设定温度调节(增加或减少)使spmv回归该区间。

26、由上可知，一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，具体包括以下步骤：

27、步骤一、用户在手环上设定个人信息(性别、身高、体重)及睡眠习惯/偏好(衣着、习惯睡姿、喜冷/喜热/中性)；

28、步骤二、根据手环监测睡眠状态，判断用户是否进入睡眠，若进入则控制空调器进入睡眠模式；

29、步骤三、根据当前的环境数据计算用户的睡眠热舒适指标；环境数据包括环境温度、相对湿度和风速；

30、步骤四、根据睡眠热舒适指标控制空调器的运行状态。本发明提供的基于智能手环的空调器自适应控制方法具有过物联网传感技术，联动手环实时监测人体睡眠状态，并通过手环设定个人信息(性别、身高、体重)及睡眠习惯/偏好(衣着、习惯睡姿、喜冷/喜热/中性)，同时监测室内环境参数，计算不同类别在室人员睡眠热舒适度，自动调整空调器设定温度，以优化睡眠质量，并且节能的技术效果。

技术特征：

1.一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，其特征在于，环境检测模块集成于所述空调器中，所述环境检测模块为温湿度传感器和风速传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，其特征在于，所述手环实时采集用户睡眠状态，空调器中的环境检测模块实时采集环境数据，即环境温度ta、相对湿度rh和风速v，所述空调器中的控制模块周期获取手环采集的用户睡眠状态，并将当前实时监测的环境数据代入热舒适指标计算公式计算当前时刻下用户的睡眠热舒适指标(spmv值)。

4.根据权利要求3所述的一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，其特征在于，所述用户的睡眠热舒适指标计算公式如下所示：

5.根据权利要求4所述的一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，其特征在于，其中所述环境空气中的水蒸气分压pa计算方法如下：

6.根据权利要求5所述的一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，其特征在于，其中所述操作温度to计算方法如下：

7.根据权利要求1所述的一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，其特征在于，若判断用户进入睡眠状态时，判定人员是否处于深度睡眠时期或快速眼动睡眠时期，若都不是则空调器正常运行；若判定人员进入快速眼动睡眠时期，则导入室内实时测量温度、相对湿度和风速，计算spmv值；若spmv＜0.5，则空调器正常运行；若spmv≥0.5，则不断降低空调器设定温度直至spmv＜0.5。

8.根据权利要求7所述的一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，其特征在于，若判定用户人员进入深度睡眠时期，则导入室内实时测量温度、相对湿度和风速，计算spmv值；若-0.5＜spmv＜0.5，则空调器正常运行；若spmv处于该区间以外，则通过空调器设定温度调节(增加或减少)使spmv回归该区间。

技术总结
本发明公开了一种基于智能手环的空调器自适应控制方法，具体包括以下步骤：步骤一、用户在手环上设定个人信息及睡眠习惯；步骤二、根据手环监测睡眠状态，判断用户是否进入睡眠，若进入则控制空调器进入睡眠模式；步骤三、根据当前的环境数据计算用户的睡眠热舒适指标；环境数据包括环境温度、相对湿度和风速；步骤四、根据睡眠热舒适指标控制空调器的运行状态。本发明公开的基于智能手环的空调器自适应控制方法具有能联动手环实时监测人体睡眠状态，根据用户个性化设定判断冷热需求，以调控空调运行模式和运行参数，进一步提高在室人员睡眠舒适度，优化用户睡眠质量的效果。

技术研发人员：陈敏,陈时,张坤,周励耘
受保护的技术使用者：重庆智拓能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5