基于可穿戴设备的自适应空调制造技术

本发明专利技术公开了一种基于可穿戴设备的自适应空调，采用可穿戴设备采集用户的体征参数，采用室内温度传感器、室外温度传感器、室内湿度传感器、室内空气检测器和室外空气检测器得到室内外温度、室内湿度和室内外空气质量评估值，发送给中央控制系统，中央控制系统根据预先设置的舒适温度范围、舒适湿度范围和舒适空气质量范围进行判定，分别对温度调节、湿度调节和空气质量调节进行控制，从而实现空调的自动智能调温、调湿和空气净化，提高空调的实用性，为用户保证室内环境的舒适度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于家电控制
，更为具体地讲，涉及一种基于可穿戴设备的自适应空调。
技术介绍
现今的空调已经具备了一定的自动调温功能，但是目前空调的自动调温功能只能提供一种相对来说很固定的温度调节，即只能是人为设定一个温度和时间，空调不能根据人体某些体征参数进行智能的自动调温，因此会引起如下问题：1.在同一温度的空调房里待过长的时间，往往会引起空调病；2.空调长时间工作会使室内空气变得干燥，降低舒适度，虽然现在市场上已经有加湿器，价格较高且需要占用一定的室内空间；3.现在市场上绝大多数空调对空气净化不支持，然而因为工业发展的副作用，空气污染越来越重，逐渐成为家庭污染的主要来源，而空调的换气和吹风功能仅仅是将当前空气进行稀释或简单处理，还达不到空气净化的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于可穿戴设备的自适应空调，在不改变现有空调结构的前提下实现空调的自动智能调温、调湿和空气净化，提高空调的实用性。为实现上述专利技术目的，本专利技术基于可穿戴设备的自适应空调包括用户佩戴的可穿戴设备、室内温度传感器、室外温度传感器、室内湿度传感器、室内空气检测器、室外空气检测器、中央控制系统、空调温控器、室内加湿器、室内干燥器、换气装置和室内空气净化装置，其中：用户佩戴的可穿戴设备采集用户的体征参数，包括体温和心率，周期性地发送给中央控制系统；室内温度传感器和室外温度传感器分别采集室内温度值Tin和室外温度值Tout，周期性地发送给中央控制系统；室内湿度传感器采集室内空气的湿度值h，周期性地发送给中央控制系统；室内空气检测器和室外空气检测器分别检测室内和室外的空气质量，得到室内空气质量评估值b和室外空气质量评估值a发送给中央控制系统；中央控制系统接收到用户的体征参数后，判断空调当前是否处于温度调节过程中，如果是，则不作任何操作，否则按照以下方法进行温度调节：判断体温和心率是否位于预先保存的正常体温范围和正常心率范围，如果两项都大于正常范围上限，则判定室内温度过高，在当前时间的舒适温度范围内选择比当前室内温度值Tin较低的目标温度，如果两项都小于正常范围下限，则判定室内温度过低，在当前所属季节的舒适温度范围内选择比当前室内温度值Tin较高的目标温度，向空调温控器发送上调温度控制信号；其他情况设置目标温度为当前温度；中央控制系统初次接收到用户体征参数时，如果目标温度与室外温度值Tout的差值大于预设温度偏差阈值τ，则先按照温度值Tout-τ运行并维持预设时长，再进一步调节至目标温度；当同时有多个用户时，中央控制系统分别对每个用户设置目标温度，求取均值作为最终的目标温度；中央控制系统根据确定的目标温度向空调温控器发送温度控制信号；在温度调节过程中，中央控制系统监测室内温度传感器上传的室内温度传感器Tin，一旦达到目标温度则向空调温控器发送调温停止信号；中央控制系统在接收到湿度值h后，判断空调当前是否处于湿度调节过程中，如果是，则不作任何操作，否则按照以下方法进行湿度调节：将湿度值h与舒适湿度范围[Hmin,Hmax]进行比较，如果h∈[Hmin-γ,Hmax+γ]，γ表示湿度偏差阈值，不作任何操作，否则进一步判断是否h＞Hmax，如果是，在舒适湿度范围[Hmin,Hmax]选择一个目标湿度，向室内加湿器发送工作信号，如果不是，在舒适湿度范围[Hmin,Hmax]选择一个目标湿度，向室内干燥器发送工作信号；在湿度调节过程中，中央控制系统监测室内湿度传感器上传湿度值h，一旦达到目标湿度则向正在工作的室内加湿器或室内干燥器发送停止工作信号；中央控制系统接收到室内空气质量评估值b和室外空气质量评估值a后，判断空调当前是否处于空气质量调节过程中，如果是，则不作任何操作，否则按照以下流程进行空气质量调节：(1)如果b≥Qmin-φ，φ表示空气质量偏差阈值，进入步骤(2)，否则进入步骤(4)；(2)如果a-b＞λ，λ表示偏差阈值，进入步骤(3)，否则不作操作；(3)设置目标空气质量范围为(b,a]，在目标空气质量范围内选择一个目标空气质量值，向换气装置发送工作信号；(4)如果a＞Qmin-φ，进入步骤(5)，否则进入步骤(6)；(5)设置目标空气质量范围为(Qmin-φ,a]，在目标空气质量范围内选择一个目标空气质量值，向换气装置发送工作信号；(6)设置目标空气质量范围为[Qmin,Qmax]，在目标空气质量范围内选择一个目标空气质量值，向空气净化装置发送工作信号；在空气质量调节过程中，中央控制系统监测室内空气检测器上传的室内空气质量评估值b，一旦达到目标空气质量值，则向正在工作的换气装置或空气净化装置发送停止工作信号；空调温控器根据中央控制系统发送的温度控制信号和调温停止信号进行工作；室内加湿器、室内干燥器和换气装置、室内空气净化装置根据中央控制系统发送的工作信号和停止工作信号进行工作。本专利技术基于可穿戴设备的自适应空调，采用可穿戴设备采集用户的体征参数，采用室内温度传感器、室外温度传感器、室内湿度传感器、室内空气检测器和室外空气检测器得到室内外温度、室内湿度和室内外空气质量评估值，发送给中央控制系统，中央控制系统根据预先设置的舒适温度范围、舒适湿度范围和舒适空气质量范围进行判定，分别对温度调节、湿度调节和空气质量调节进行控制，从而实现空调的自动智能调温、调湿和空气净化，提高空调的实用性，为用户保证室内环境的舒适度。附图说明图1是本专利技术基于可穿戴设备的自适应空调的具体实施方式结构图；图2是中央控制系统湿度调节流程图；图3是中央控制系统空气质量调节的流程图；图4是目标温度响应函数示例图；图5是中央控制系统的具体实施方式结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。实施例图1是本专利技术基于可穿戴设备的自适应空调的具体实施方式结构图。如图1所示，本发明基于可穿戴设备的自适应空调是在常规空调的基础上增加了自动调温部分、自动调湿部分和自动空气净化部分，包括用户佩戴的可穿戴设备1、室内温度传感器2、室外温度传感器3、室内湿度传感器4、室内空气检测器5、室外空气检测器6、中央控制系统7、空调温控器8、室内加湿器9、室内干燥器10、换气装置11和室内空气净化装置12，下面分别对每个功能部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可穿戴设备的自适应空调，其特征在于，包括用户佩戴的可穿戴设备、室内温度传感器、室外温度传感器、室内湿度传感器、室内空气检测器、室外空气检测器、中央控制系统、空调温控器、室内加湿器、室内干燥器、换气装置和室内空气净化装置，其中：用户佩戴的可穿戴设备采集用户的体征参数，包括体温和心率，周期性地发送给中央控制系统；室内温度传感器和室外湿度温度传感器分别采集室内温度值Tin和室外温度值Tout，周期性地发送给中央控制系统；室内湿度传感器采集室内空气的湿度值h，周期性地发送给中央控制系统；室内空气检测器和室外空气检测器分别检测室内和室外的空气质量，得到室内空气质量评估值b和室外空气质量评估值a发送给中央控制系统；中央控制系统接收到用户的体征参数后，判断空调当前是否处于温度调节过程中，如果是，则不作任何操作，否则按照以下方法进行温度调节：判断体温和心率是否位于预先保存的正常体温范围和正常心率范围，如果两项都大于正常范围上限，则判定室内温度过高，在当前时间的舒适温度范围内选择比当前室内温度值Tin较低的目标温度，如果两项都小于正常范围下限，则判定室内温度过低，在当前所属季节的舒适温度范围内选择比当前室内温度值Tin较高的目标温度，向空调温控器发送上调温度控制信号；其他情况设置目标温度为当前温度；中央控制系统初次接收到用户体征参数时，如果目标温度与室外温度值Tout的差值大于预设温度偏差阈值τ，则先按照温度值Tout‑τ运行并维持预设时长，再进一步调节至目标温度；当同时有多个用户时，中央控制系统分别对每个用户设置目标温度，求取均值作为最终的目标温度；中央控制系统根据确定的目标温度向空调温控器发送温度控制信号；在温度调节过程中，中央控制系统监测室内温度传感器上传的室内温度传感器Tin，一旦达到目标温度则向空调温控器发送调温停止信号；中央控制系统在接收到湿度值h后，判断空调当前是否处于湿度调节过程中，如果是，则不作任何操作，否则按照以下方法进行湿度调节：将湿度值h与舒适湿度范围[Hmin,Hmax]进行比较，如果h∈[Hmin‑γ,Hmax+γ]，γ表示湿度偏差阈值，不作任何操作，否则进一步判断是否h>Hmax，如果是，在舒适湿度范围[Hmin,Hmax]选择一个目标湿度，向室内加湿器发送工作信号，如果不是，在舒适湿度范围[Hmin,Hmax]选择一个目标湿度，向室内干燥器发送工作信号；在湿度调节过程中，中央控制系统监测室内湿度传感器上传湿度值h，一旦达到目标湿度则向正在工作的室内加湿器或室内干燥器发送停止工作信号；中央控制系统接收到室内空气质量评估值b和室外空气质量评估值a后，判断空调当前是否处于空气质量调节过程中，如果是，则不作任何操作，否则按照以下流程进行空气质量调节：(1)如果b≥Qmin‑φ，φ表示空气质量偏差阈值，进入步骤(2)，否则进入步骤(4)；(2)如果a‑b>λ，λ表示偏差阈值，进入步骤(3)，否则不作操作；(3)设置目标空气质量范围为(b,a]，在目标空气质量范围内选择一个目标空气质量值，向换气装置发送工作信号；(4)如果a>Qmin‑φ，进入步骤(5)，否则进入步骤(6)；(5)设置目标空气质量范围为(Qmin‑φ,a]，在目标空气质量范围内选择一个目标空气质量值，向换气装置发送工作信号；(6)设置目标空气质量范围为[Qmin,Qmax]，在目标空气质量范围内选择一个目标空气质量值，向空气净化装置发送工作信号；在空气质量调节过程中，中央控制系统监测室内空气检测器上传的室内空气质量评估值b，一旦达到目标空气质量值，则向正在工作的换气装置或空气净化装置发送停止工作信号；空调温控器根据中央控制系统发送的温度控制信号和调温停止信号进行工作；室内加湿器、室内干燥器和换气装置、室内空气净化装置根据中央控制系统发送的工作信号和停止工作信号进行工作。...

【技术特征摘要】
1.一种基于可穿戴设备的自适应空调，其特征在于，包括用户佩戴的可穿戴设备、室内
温度传感器、室外温度传感器、室内湿度传感器、室内空气检测器、室外空气检测器、中央
控制系统、空调温控器、室内加湿器、室内干燥器、换气装置和室内空气净化装置，其中：
用户佩戴的可穿戴设备采集用户的体征参数，包括体温和心率，周期性地发送给中央控
制系统；
室内温度传感器和室外湿度温度传感器分别采集室内温度值Tin和室外温度值Tout，周期
性地发送给中央控制系统；
室内湿度传感器采集室内空气的湿度值h，周期性地发送给中央控制系统；
室内空气检测器和室外空气检测器分别检测室内和室外的空气质量，得到室内空气质量
评估值b和室外空气质量评估值a发送给中央控制系统；
中央控制系统接收到用户的体征参数后，判断空调当前是否处于温度调节过程中，如果
是，则不作任何操作，否则按照以下方法进行温度调节：判断体温和心率是否位于预先保存
的正常体温范围和正常心率范围，如果两项都大于正常范围上限，则判定室内温度过高，在
当前时间的舒适温度范围内选择比当前室内温度值Tin较低的目标温度，如果两项都小于正常
范围下限，则判定室内温度过低，在当前所属季节的舒适温度范围内选择比当前室内温度值
Tin较高的目标温度，向空调温控器发送上调温度控制信号；其他情况设置目标温度为当前温
度；中央控制系统初次接收到用户体征参数时，如果目标温度与室外温度值Tout的差值大于
预设温度偏差阈值τ，则先按照温度值Tout-τ运行并维持预设时长，再进一步调节至目标温
度；当同时有多个用户时，中央控制系统分别对每个用户设置目标温度，求取均值作为最终
的目标温度；中央控制系统根据确定的目标温度向空调温控器发送温度控制信号；在温度调
节过程中，中央控制系统监测室内温度传感器上传的室内温度传感器Tin，一旦达到目标温度
则向空调温控器发送调温停止信号；
中央控制系统在接收到湿度值h后，判断空调当前是否处于湿度调节过程中，如果是，
则不作任何操作，否则按照以下方法进行湿度调节：将湿度值h与舒适湿度范围[Hmin,Hmax]
进行比较，如果h∈[Hmin-γ,Hmax+γ]，γ表示湿度偏差阈值，不作任何操作，否则进一步
判断是否h>Hmax，如果是，在舒适湿度范围[Hmin,Hmax]选择一个目标湿度，向室内加湿器
发送工作信号，如果不是，在舒适湿度范围[Hmin,Hmax]选择一个目标湿度，向室内干燥器发
送工作信号；在湿度调节过程中，中央控制系统监测室内湿度传感器上传湿度值h，一旦达

\t到目标湿度则向正在工作的室内加湿器或室内干燥器发送停止工作信号；
中央控制系统接收到室内空气质量评估值b和室外空气质量评估值a后，判断空调当前
是否处于空气质量调节过程中，如果是，则不作任何操作，否则按照以下流程进行空气质量
调节：
(1)如果b≥Qmin-φ，φ表示空气质量偏差阈值，进入步骤(2)，否则进入步骤(4)；
(2)如果a-b>λ，λ表示偏差阈值，进入步骤(3)，否则不作操作；
(3)设置目标空气质量范围为(b,a]，在目标空气质量范围内选择一个目标空气质量值，
向换气装置发送工作信号；
(4)如果a>Qmin-φ，进入步骤(5)，否则进入步骤(6)；
(5)设置目标空气质量范围为(Qmin-φ,a]，在目标空气质量范围内选择一个目标空气
质量值，向换气装置发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭也，殷业，胡浪，唐炜，沈一豪，裴仁超，陶鹏，涂子健，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：上海;31