CN103629784A - 一种基于生物信号的空调控制器、控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于空调智能控制领域，提供一种基于生物信号的空调控制器、控制系统及控制方法，所述空调控制器包括用于检测人体的植物神经表征信号的生物传感器；与所述生物传感器输出端连接、用于将所述生物传感器检测到的植物神经表征信号进行分析处理，按照预定的转换条件生成对应的空调状态调整指令的信号分析引擎单元；与所述信号分析引擎单元的输出端连接、用于将所述生成的空调状态调整指令发送出去的信号发送模块。本发明通过连续检测人体在空调器作用下的植物神经表征信号，并对此信号进行采集分析处理，得到相应的空调状态调整指令，使得空调器能做出相应调整，这个调整过程无需人工参与，空调器能够快速反应自动调整。

Description

一种基于生物信号的空调控制器、控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于空调智能控制领域，尤其涉及一种基于生物信号的空调控制器、控制系统及控制方法。

背景技术

现有的空调器的控制原理是利用温度传感器检测环境温度的变化，温度控制器根据温度传感器检测到的稳定值，以及人性化温度运行曲线（如睡眠曲线），做出相应制冷或制热控制，但是空调器中的人性化温度运行曲线（如睡眠曲线）只是参考普遍人群对温度感应的固定运行模式，始终无法让空调器以使用者人体的舒适感为导向来运行，因此空调器所调节的温度并非适用于任何使用者，并且有很多空调器使用者可能会“感觉过冷”或“感觉过热”，在使用时可能被冻醒或热醒，需要通过遥控器频繁调整空调器的运行状态，这样就造成了空调器使用不方便，也会影响使用者的睡眠质量。同时，若使用者不能及时调整空调器的运行状态，可能会引发出越来越备受关注的“空调病”等问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于生物信号的空调控制器、控制系统及控制方法，旨在解决现有空调器无法根据每位使用者的人体舒适感觉程度来对应智能调整的技术问题。

按此目的设计的一种基于生物信号的空调控制器包括：

用于检测人体的植物神经表征信号的生物传感器；

与所述生物传感器输出端连接、用于将所述生物传感器检测到的植物神经表征信号进行分析处理，按照预定的转换条件生成对应的空调状态调整指令的信号分析引擎单元；

与所述信号分析引擎单元的输出端连接、用于将所述生成的空调状态调整指令发送出去的信号发送模块。

进一步的，所述空调控制器还包括：

与所述信号发送模块连接、用于将所述信号发送模块发送的空调状态调整指令转换成空调器能够接收识别的指令并发送出去的指令转换模块。

按此目的设计的一种空调控制系统包括所述基于生物信号的空调控制器，还包括空调器，所述空调器包括：

与所述信号发送模块或指令转换模块输出端连接、用于接收空调状态调整指令的指令接收单元，若所述空调控制器存在指令转换模块，则所述指令接收单元与所述指令转换模块输出端连接，否则与所述信号发送模块的输出端连接；

与所述指令接收单元输出端连接。用于根据所述空调状态调整指令调整空调器运行状态的调整控制单元。

按此目的设计的一种空调控制方法包括：

生物传感器检测人体的植物神经表征信号并发送至信号分析引擎单元；

信号分析引擎单元对所述植物神经表征信号进行分析处理，按照预定的转换条件生成对应的空调状态调整指令并送至信号发送模块；

信号发送模块将所述空调状态调整指令发送出去；

指令接收单元接收所述空调状态调整指令并发送至调整控制单元；

调整控制单元根据所述空调状态调整指令调整空调器的运行状态。

根据上述技术方案，本发明提供的空调控制器通过采集在空调器作用下的人体的植物神经表征信号，并对所述的植物神经表征信号进行分析处理，生成对应的空调状态调整指令并发送给空调器，所述空调器执行接收到的空调状态调整指令进入相应的运行状态，整个空调器调整过程形成一个闭环自动控制系统，无需人工参与，本发明技术方案能够根据人体的的植物神经表征信号对应调整空调器的运行状态，实现了空调器自动控制的新模式，克服了现有空调器在使用过程中，只能根据预定的调整方式调整运行状态，无法根据每个使用者的身体状态做出适应调整的问题。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的基于生物信号的空调控制器的结构图；

图2是本发明第二实施例提供的基于生物信号的空调控制器的结构图；

图3是本发明第三实施例提供的空调控制系统的结构图；

图4是本发明第四实施例提供的空调控制方法的流程图；

图5是本发明第五实施例提供的空调控制方法的流程图；

图6是在状态一时信号样本值分布示意图；

图7是在状态一时变化趋势序列值分布示意图；

图8是在状态二时信号样本值分布示意图；

图9是在状态二时变化趋势序列值分布示意图；

图10是在状态三时信号样本值分布示意图；

图11是在状态三时变化趋势序列值分布示意图；

图12是在状态四时信号样本值分布示意图；

图13是在状态四时变化趋势序列值分布示意图；

图14是在状态五时信号样本值分布示意图；

图15是在状态五时变化趋势序列值分布示意图；

图16是现有空调器设定的温度曲线和使用者感觉舒适的温度曲线的示意图；

图17是本发明第五实施例提供的空调控制方法生成的空调器的温度曲线和使用者感觉舒适的温度曲线的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的空调控制器通过采集在空调器作用下的人体的植物神经表征信号，并对所述的植物神经表征信号进行分析处理，生成对应的空调状态调整指令并发送给空调器，所述空调器执行接收到的空调状态调整指令进入相应的运行状态，实现了空调器自动控制的新模式。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的基于生物信号的空调控制器的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

如图1所示，本实施例提供基于生物信号的空调控制器包括依次连接的生物传感器11、信号分析引擎单元12、信号发送模块13；

其中所述生物传感器11用于检测人体的植物神经表征信号，所述信号分析引擎单元12用于将所述生物传感器12检测到的植物神经表征信号进行分析处理，按照预定的转换条件生成对应的空调状态调整指令，所述信号发送模块13用于将所述生成的空调状态调整指令发送出去。空调器接收到所述空调状态调整指令后，执行所述空调状态调整指令调整空调器的运行状态，由于生物传感器11是不断检测人体的植物神经表征信号，因此在必要时可以不断调整空调器的运行状态，使得人体可以一直处在较为舒适的状态。

其中，所述生物传感器11能够不断检测人体的植物神经表征信号，包括脉搏、血压、血氧、血流速度、呼吸、皮电、人体体温和心率变异性信号等等。由于植物神经不受人意志支配，故以植物神经表征信号作为收集依据的生物传感器11，能够使空调器快速实时按照人体的植物神经表征信号调整空调器运行状态，而且这种生物传感器低耗能、高集成、成本低、测量精度高，可以很好完成植物神经表征信号检测的功能。

在具体实现时，本实施提供的空调控制器具体表现为一种接触人体的佩戴式承载装置，包括生物传感器11、信号分析引擎单元12和信号发送模块13，所述信号分析引擎单元12具体表现为一块承载有信号分析处理算法的微处理器及其外围电路，所述信号发送模块13具体表现为一种无线信号发送模块，将信号分析引擎单元12生成的空调状态调整指令发送到空调器，具体可以包括温度、风速、风向、空气净化、湿度、加氧和人体追踪等控制指令，空调器根据所述空调状态调整指令执行相应调整操作。这种佩戴式承载装置可以设置在人体的手上、脚上、头上、腰间或贴身内衣上，具有轻便、灵活和良好透气性等特点，不妨碍使用者的室内日常活动。

实施例二：

图2示出了本发明第二实施例提供的基于生物信号的空调控制器的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的基于生物信号的空调控制器包括如实施例一所述的生物传感器11、信号分析引擎单元12、信号发送模块13，还包括指令转换模块2，所述指令转换模块2用于将所述信号发送模块13发送的空调状态调整指令转换成空调器能够接收识别的指令并发送出去。

实施例一的实现前提是信号发送模块13与被控制的空调器基于同一信号传输协议，比如红外、蓝牙、802.11等无线传输协议，但实际情况下信号发送模块13采用的传输协议与空调器接收指令的传输协议可能不同，为了扩大本实施例提供的空调控制器的应用范围，本实施例提供的空调控制器还包括指令转换模块2，假设所述信号发送模块13发送的指令信号是基于蓝牙协议进行发送传输，而所述空调器只支持红外通讯，接收满足红外通讯格式要求的指令，因此这里指令转换模块2可以将接收到的蓝牙格式的空调状态调整指令转换成红外格式的空调状态调整指令并发送到空调器，因此本实施例中，信号发送模块13与空调器可以采用不同的通讯协议，具有较大的设计灵活性。

在具体实现时，本实施例提供的空调控制器同样可以为一种佩戴式承载装置，所述指令转换模块2可以位于所述佩戴式承载装置内，也可以独立于所述佩戴式承载装置的转换装置。若所述指令转换模块2位于所述佩戴式承载装置内，指令转换模块2直接将空调状态调整指令转换成符合空调器信号接收协议的调整指令并发送出去，若所述指令转换模块2独立于所述佩戴式承载装置，比如可以位于遥控器中，所述遥控器与佩戴式承载装置进行蓝牙连接，所述遥控器与所述空调器进行红外连接，所述遥控器的电路板上内嵌有蓝牙模块、红外模块，接收来自于信号发送模块13发送指令并转换成符合红外格式要求的指令后通过红外模块发送给空调器。需要说明的是，这里指令转换模块2将蓝牙信号指令转换成红外信号指令只是一种实例列举，不用于限定本发明的保护范围。

作为优选的实现方式，本实施例中，所述信号分析引擎单元12包括：

用于按照设定的采集频率，采集所述生物传感器11发出的植物神经表征信号，并生成对应样本值的信号采集模块121；

与所述信号采集模块121输出端连接、用于根据设定的差值间隔，获取所述采集到的植物神经表征信号的变化趋势序列值的序列值获取模块122；

与所述信号采集模块121与序列值获取模块122的输出端连接、用于根据所述采集到的样本值和所述变化趋势序列值与预定的基准生物信号进行比对分析，并判断人体是否舒适的分析判断模块123；

与所述分析判断模块123输出端连接、用于在分析出人体不舒适时，按照预设的指令间隔时间，在对应时间点生成空调状态调整指令的指令生成模块124，所述指令生成模块124的输出端连接到所述信号发送模块13。

本优选实现方式中，由于生物传感器11是连续检测人体的植物神经表征信号，因此这里信号采集模块121需要按照设定的采集频率T1采集所述植物神经表征信号并生成对应样本值，所述采集频率T1范围为0.01-300次/秒，序列值获取模块122再根据所述设定的差值间隔T2计算变化趋势序列值，所述差值间隔T2范围为1-300次，所述分析判断模块123根据所述采集到的样本值和所述变化趋势序列值与预定的基准生物信号进行比对分析，并判断人体是否舒适，当所述样本值和所述变化趋势序列值均在所述基准生物信号范围内时，即可判断人体舒适。在具体实现时，所述基准生物信号范围是根据使用者输入的自身状况自动生成的，比如用户在使用本实施例提供的空调控制器前，需要设置个人信息，包括年龄、性别、身高、体重等，空调控制器根据所述个人信息自动生成对应的基准生物信号范围，包括样本值范围和变化趋势序列值范围。在分析出人体不舒适时，指令生成模块124按照预设的指令间隔时间T3，在对应时间点生成空调状态调整指令，所述指令间隔时间范围为0.1-3600秒。本实施例中所述采集频率T1、差值间隔T2以及指令间隔时间T3可以是默认值或是使用者的自行设定值，这样可以满足不同使用者的体质要求。

作为一种优选的实施方式，所述采集频率T1、差值间隔T2以及指令间隔时间T3可以随所述植物神经表征信号的样本值和变化趋势序列值进行自动修正。

本实施例在实施例一的基础上增加了指令转换模块2，考虑到信号发送模块13与被控制的空调器之间可以采用不同的通讯协议，通过所述指令转换模块2可以解决这一问题，使得设计本实施例提供的空调控制器更具灵活性。另外，给出了信号分析引擎单元一种具体的结构，使得能够根据精确判断出人体在当前环境下是否舒适，进而精确调整空调器的运行状态，保证使用者处于持续的舒适状态。

实施例三：

图3示出了本发明第三实施例提供的空调控制系统的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的空调控制系统包括如实施例二所述的基于生物信号的空调控制器1，包括生物传感器11、信号分析引擎单元12、信号发送模块13、指令转换模块2，所述空调控制系统还包括空调器3，所述空调器3包括指令接收单元31、调整控制单元32，所述指令接收单元31用于接收信号发送模块13发送的空调状态调整指令，所述调整控制单元32根据空调状态调整指令调整空调器3的运行状态。

作为一种具体的实现方式，如图3所示，所述空调控制器1具体表现为佩戴式承载装置以及一个空调遥控器，所述佩戴式承载装置包括生物传感器11、信号分析引擎单元12、信号发送模块13，所述空调遥控器内置有所述指令转换模块2，所述空调器3可以采用现有空调分体挂机，这样可以节省采购成本，也便于将现有的空调改造成本实施例所述的空调控制系统，所述空调器3包括指令接收单元31、调整控制单元32。本实施例中，信号发送模块13表现为第一蓝牙模块，指令转换模块2表现第二蓝牙模块和第一红外模块，所述指令接收单元31表现为第二红外模块，此时，第二蓝牙模块和第一红外模块内嵌于所述空调遥控器的电路板上，所述第二红外模块连接在所述调整控制单元32的中断接口上。所述佩戴式承载装置与空调遥控器蓝牙连接，所述空调遥控器与所述空调器3红外连接，因此所述佩戴式承载装置可以通过空调遥控器达到控制空调器3的目的。

在具体实现时，这里所述的佩戴式承载装置除了生物传感器11、信号分析引擎单元12、信号发送模块13外，还包括电池、mini-usb接口、显示屏、状态灯、按键等，所述电池用于给佩戴式承载装置中的各个部件供电，所述mini-usb接口可用于充电、程序更新和参数设置，也可以用于外接特种传感器，所述显示屏用于显示各宗参数和状态，并能根据设置在运行时关闭显示以节省电量，所述状态灯用于表示佩戴式承载装置所处的工作状态，所述按键用于设置一些参数信息。

在使用所述佩戴式承载装置前，需要进行相关设置，包括个人设置、模式设置和辅助设置，其中，个人设置为：使用者的年龄、性别、身高、体重，在个人设置完成后，自动生成对应的基准生物信号范围，包括样本值范围和变化趋势序列值范围；模式设置为：“自动-睡眠（默认）”和“手动”，分别对采集频率T1、差值间隔T2和指令间隔时间T3进行自动设定和手动设定，当模式设置为“自动-睡眠（默认）”时，T1、T2和T3为出厂前预设的数值，并根据信号分析引擎单元12获取的样本值和变化趋势序列值，自动修正T1、T2和T3值，当模式设置为“手动”时，T1、T2和T3为使用者手工输入的数值；辅助设置为：用于设置时间日期、定时、数据交互模式等。

本例中佩戴式承载装置和空调遥控器之间蓝牙连接，所述空调遥控器和空调器之间红外连接，佩戴式承载装置将生成的空调状态调整指令通过空调遥控器转换成红外格式的空调状态调整指令并发送至空调器，所述空调器根据所述空调状态调整指令调整相应运行状态，这是一个自动循环控制过程，无需人工参与，可以使得使用者一直保持在舒适的状态下。

需要说明的是，本实施例只是对本发明所述的空调控制系统的一种优选的实例列举，不限定本发明的保护范围。

实施例四：

图4示出了本发明第四实施例提供的空调控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的空调控制方法包括：

步骤S401、生物传感器检测人体的植物神经表征信号并发送至信号分析引擎单元。

本步骤中，所述生物传感器检测人体的植物神经表征信号包括脉搏、血压、血氧、血流速度、呼吸、皮电、人体体温和心率变异性信号等，检测这些信号并将检测结果发送至信号分析引擎单元。

步骤S402、信号分析引擎单元对所述植物神经表征信号进行分析处理，按照预定的转换条件生成对应的空调状态调整指令并送至信号发送模块。

本步骤是本实施例的核心步骤，主要完成对植物神经表征信号进行分析处理，并转换成对应的空调状态调整指令。

步骤S403、信号发送模块将所述空调状态调整指令发送出去；

步骤S404、指令接收单元接收所述空调状态调整指令并发送至调整控制单元；

步骤S405、调整控制单元根据所述空调状态调整指令调整空调器的运行状态。

空调器中的指令接收单元接收到空调状态调整指令后，将所述空调状态调整指令发送至调整控制单元，调整控制单元根据所述空调状态调整指令调整空调器的运行状态，循环所述步骤S401-S405，即可实现根据人体植物神经表征信号，相应调整空调器的运行状态，使得人体可以一直处于较为舒适的状态。

实施例五：

图5示出了本发明第五实施例提供的空调控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的空调控制方法包括：

步骤S501、生物传感器检测人体的植物神经表征信号并发送至信号分析引擎单元；

步骤S502、信号采集模块按照设定的采集频率采集所述生物传感器发出的植物神经表征信号，并生成对应样本值；

步骤S503、序列值获取模块根据设定的差值间隔，获取所述采集到的植物神经表征信号的变化趋势序列值；

步骤S504、分析判断模块根据所述采集到的样本值和所述变化趋势序列值与预定的基准生物信号进行比对分析，并判断人体是否舒适；

步骤S505、在分析出人体不舒适时，指令生成模块按照预设的指令间隔时间，在对应时间点生成空调状态调整指令；

步骤S506、信号发送模块将所述空调状态调整指令发送出去；

步骤S507、指令转换模块接收所述信号发送模块发送的空调状态调整指令，转换成空调器能够接收和识别的空调状态调整指令，并发送至指令接收单元；

步骤S508、指令接收单元接收所述空调状态调整指令并发送至调整控制单元；

步骤S509、调整控制单元根据所述空调状态调整指令调整空调器的运行状态。

本实施例考虑到信号发送模块与空调器的指令接收单元间采用不同的传输协议，在步骤S507中，指令转换模块将所述空调状态调整指令转换成空调器能够接收和识别的空调状态调整指令，比如，步骤S505生成的空调状态调整指令为蓝牙格式的指令，空调器中的指令接收单元只能接受红外格式的指令，这里指令转换模块将所述蓝牙格式的指令转换成红外格式的指令并发送到指令接收单元，即信号发送模块与指令转换模块之间采用蓝牙协议传输指令，所述指令转换模块与指令接收单元之间采用红外协议传输指令。重复步骤S501-S509完成对空调器的不间断控制。

本实施例中的步骤S502-S505是实施例一中步骤S402的一种具体优选的实施步骤，揭示了如何生成空调状态调整指令。同样在本实施例方法中，假设所述生物传感器、信号采集模块、序列值获取模块、分析判断模块、指令生成模块、信号发送模块由佩戴式承载装置实现，所述指令转换模块由空调遥控器实现，本实施例方法由佩戴式承载装置通过空调遥控器实现控制空调器。

其中，步骤S502中所述生成的样本值为在采集频率T1下的植物神经表征信号的序列值，步骤S503中所述的变化趋势序列值为在差值间隔T2内，植物神经表征信号的样本值的差值序列，比如，若采集频率T1为2次/秒，差值间隔T2为1次，假定采集到的样本值为：A1=950、A2=955、A3=965、A4=980、A5=1005、……，则所述变化趋势序列值为：△A1＝5（△A1=A2-A1）、△A2=10（△A2=A3-A2）、△A3=15（△A3=A4-A3）、……；如果上述其它参数不改，差值间隔T2为2次，则所述变化趋势序列值为：△A1=15（△A1=A3-A1）、△A2=40（△A2=A5-A3）、……。步骤S504中所述的基准生物信号为植物神经表征信号的样本值与变化趋势序列值的对比的标准范围值，所述标准范围值可以由人体的年龄、性别、身高、体重等记录计算出来，或者为预设的固定范围值，或是在理想舒适状态下记录的植物神经表征信号的样本值与变化趋势序列值，所述理想舒适状态为人体在周围环境26℃时，刚睡醒并静卧的状态。

假设所述基准生物信号的标准范围值由人体的年龄、性别、身高、体重等记录计算得到，那么在实现本实施例方法前，需要在所述佩戴式承载装置上设定“个人设置”相关信息，并将所述佩戴式承载装置与空调遥控器之间进行蓝牙配对，并且将所述空调遥控器放在空调器能接收到红外信号的范围内。假设所述“个人设置”设置为：“年龄：30岁；性别：男；身高：175cm；体重：65kg”（根据各使用者实际情况设定），佩戴式承载装置根据所述“个人设置”，计算出基准生物信号的样本值范围为：1000（±100），变化趋势序列值范围为：±25。

在完成“个人设置”后，使用者还可以根据自身体质要求设定采集频率T1、差值间隔T2以及指令间隔时间T3，所述采集频率T1范围为0.01-300次/秒，所述差值间隔T2范围为1-300次，所述指令间隔时间T3范围为0.1-3600秒，若用户不设定，则所述采集频率T1、差值间隔T2、指令间隔时间T3取默认值。

作为一种取值方式，比如当使用者在室内进行使用电脑、看电视、看书或睡觉等活动时，模式设置为：“自动-睡眠（默认）”，采集频率为2次/秒，差值间隔T2为1次，指令间隔时间T3为6秒。使用者配带上所述述佩戴式承载装置后，当使用者不舒适时，分析判断模块判定使用者的不舒适后，指令生成模块在6秒内通过空调遥控器的“蓝牙-红外”转换，把空调器状态调整指令发送给空调器，空调器马上改变运行状态，直到使用者舒适为止；否则，维持空调器目前的运行状态。

根据空调器状态调整指令调整空调器的运行状态的方式有多种，比如调整控制温度、风速、风向、空气净化、湿度、加氧和人体追踪等，下面以调整温度为例描述在不同的状态下，本实施例方法所提供给的控制过程。这里假设采集频率为2次/秒，差值间隔T2为1次，指令间隔时间T3为6秒，基准生物信号的样本值范围为：1000（±100），变化趋势序列值范围为：±25。

状态一：当使用者“感觉到冷”时，采集到的植物神经表征信号的样本值及计算到的变化趋势序列值如图6和图7所示，分析判断模块将所述样本值和变化趋势序列值与基准生物信号的标准范围值进行比较，判断出需要调整空调器制热，温度需要增加0.3℃，并在6秒钟内信号发送模块发出空调状态调整指令，指令转换模块将所述空调状态调整指令转换后发送到空调器的指令接收单元，调整控制单元再调整空调器温度增加0.3℃。

状态二：当使用者“感觉到有点冷”时，采集到的植物神经表征信号的样本值及计算到的变化趋势序列值如图8和图9所示，分析判断模块将所述样本值和变化趋势序列值与基准生物信号的标准范围值进行比较，判断出需要调整空调器制热，温度需要增加0.1℃，并在6秒钟内信号发送模块发出空调状态调整指令，指令转换模块将所述空调状态调整指令转换后发送到空调器的指令接收单元，调整控制单元再调整空调器温度增加0.1℃。

状态三：当使用者“感觉不错”时，采集到的植物神经表征信号的样本值及计算到的变化趋势序列值如图10和图11所示，分析判断模块将所述样本值和变化趋势序列值与基准生物信号的标准范围值进行比较，判断出无需改变空调器的运行状态，维持空调器目前的运行状态即可。

状态四：当使用者“还是感觉冷”时，采集到的植物神经表征信号的样本值及计算到的变化趋势序列值如图12和图13所示，分析判断模块将所述样本值和变化趋势序列值与基准生物信号的标准范围值进行比较，判断出需要调整空调器制热，温度需要增加0.5℃，并在6秒钟内信号发送模块发出空调状态调整指令，指令转换模块将所述空调状态调整指令转换后发送到空调器的指令接收单元，调整控制单元再调整空调器温度增加0.5℃。

状态五：当使用者“感觉逐渐不冷了”时，采集到的植物神经表征信号的样本值及计算到的变化趋势序列值如图14和图15所示，分析判断模块将所述样本值和变化趋势序列值与基准生物信号的标准范围值进行比较，判断出无需改变空调器的运行状态，维持空调器目前的运行状态即可。

进一步，考虑到使用者处于不同的睡眠状态下，对采集频率T1、差值间隔T2，指令间隔时间T3的要求可能不一样，具体的可以通过采集到的植物神经表征信号的样本值及计算到的变化趋势序列值判断使用者处于不同的睡眠状态，在不同的睡眠状态下，自动修正采集频率T1、差值间隔T2，指令间隔时间T3的值。作为一种自动修正方式，“自动-睡眠（默认）”模式的修正表设定如下表：

根据信号样本值和变化趋势序列值的变化范围，自动修正采集频率T1、差值间隔T2，指令间隔时间T3的值。

由于现有的空调器设定的温度曲线是固定不变的，不会因为不同的使用者而改变，如图16所示，可能会出现设定的温度曲线与使用者所述感觉到的最舒适的温度曲线不一致，而本实施例提供的调整方案可以根据实时测量人体状态数据自动调整空调器的温度曲线，如图17所示，空调器的温度曲线与使用者感觉最舒适的温度曲线保持一致，两条曲线重合，可以改善使用者的睡眠情况。为了便于显示，图示中将这两条曲线分开绘出。

综上，本发明通过连续检测人体在空调器作用下的植物神经表征信号，并对此信号进行采集分析处理，得到相应的空调状态调整指令，使得空调器能做出相应调整，人体可以一直处于较为舒适的状态，这个调整过程无需人工参与，空调器能够快速反应自动调整。另外，本发明中，可以根据采用不同指令集的空调器及其他空气设备，对所述的信号分析引擎单元做出相应调整，使得信号分析引擎单元具有一套相同的指令集，这样就可以操作其他的空气设备，使得本发明的具有良好的扩展性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种基于生物信号的空调控制器，其特征在于，所述空调控制器包括：

用于检测人体的植物神经表征信号的生物传感器（11）；

与所述生物传感器（11）输出端连接、用于将所述生物传感器（11）检测到的植物神经表征信号进行分析处理，按照预定的转换条件生成对应的空调状态调整指令的信号分析引擎单元（12）；

与所述信号分析引擎单元（12）的输出端连接、用于将所述生成的空调状态调整指令发送出去的信号发送模块（13）。

2.如权利要求1所述基于生物信号的空调控制器，其特征在于，所述空调控制器还包括：

与所述信号发送模块（13）连接、用于将所述信号发送模块（13）发送的空调状态调整指令转换成空调器能够接收识别的指令并发送出去的指令转换模块（2）。

3.如权利要求1或2所述的基于生物信号的空调控制器，其特征在于，所述生物传感器（11）检测到的植物神经表征信号包括：脉搏、血压、血氧、血流速度、呼吸、皮电、人体体温和心率变异性信号。

4.如权利要求1或2所述的基于生物信号的空调控制器，其特征在于，所述信号分析引擎单元（12）生成的空调状态调整指令包括：温度、风速、风向、空气净化、湿度、加氧和人体追踪的控制指令。

5.如权利要求1或2所述的基于生物信号的空调控制器，其特征在于，所述信号分析引擎单元（12）包括：

用于按照设定的采集频率，采集所述生物传感器（11）发出的植物神经表征信号，并生成对应样本值的信号采集模块（121）；

与所述信号采集模块（121）输出端连接、用于根据设定的差值间隔，获取所述采集到的植物神经表征信号的变化趋势序列值的序列值获取模块（122）；

与所述信号采集模块（121）与序列值获取模块（122）的输出端连接、用于根据所述采集到的样本值和所述变化趋势序列值与预定的基准生物信号进行比对分析，并判断人体是否舒适的分析判断模块（123）；

与所述分析判断模块（123）输出端连接、用于在分析出人体不舒适时，按照预设的指令间隔时间，在对应时间点生成空调状态调整指令的指令生成模块（124），所述指令生成模块（124）的输出端连接到所述信号发送模块（13）。

6.如权利要求5所述的基于生物信号的空调控制器，其特征在于，所述采集频率、差值间隔、指令间隔时间可以随所述植物神经表征信号的样本值和变化趋势序列值进行自动修正。

7.一种空调控制系统，其特征在于，所述空调控制系统包括如权要求1-6任一项所述的基于生物信号的空调控制器（1），还包括空调器（3），所述空调器（3）包括：

与所述信号发送模块（13）或指令转换模块（2）输出端连接、用于接收空调状态调整指令的指令接收单元（31），若所述空调控制器（1）存在指令转换模块（2），则所述指令接收单元（31）与所述指令转换模块（2）输出端连接，否则与所述信号发送模块（13）的输出端连接；

与所述指令接收单元（31）输出端连接、用于根据所述空调状态调整指令调整空调器（3）运行状态的调整控制单元（32）。

8.如权利要求7所述空调控制系统，其特征在于，所述信号发送模块（13）与所述指令转换模块（2）无线连接，所述指令转换模块（2）与所述指令接收单元（31）无线连接。

9.一种空调控制方法，其特征在于，所述方法包括：

生物传感器检测人体的植物神经表征信号并发送至信号分析引擎单元；

信号分析引擎单元对所述植物神经表征信号进行分析处理，按照预定的转换条件生成对应的空调状态调整指令并送至信号发送模块；

信号发送模块将所述空调状态调整指令发送出去；

指令接收单元接收所述空调状态调整指令并发送至调整控制单元；

调整控制单元根据所述空调状态调整指令调整空调器的运行状态。

10.如权利要求9所述空调控制方法，其特征在于，所述信号发送模块将所述空调状态调整指令发送出去步骤之后，还包括：

指令转换模块接收所述信号发送模块发送的空调状态调整指令，转换成空调器能够接收和识别的指令，并发送至指令接收单元。

11.如权利要求9或10所述空调控制方法，其特征在于，所述信号分析引擎单元对所述植物神经表征信号进行分析处理，按照预定的转换条件生成对应的空调状态调整指令并送至信号发送模块步骤，具体包括：

信号采集模块按照设定的采集频率采集所述生物传感器发出的植物神经表征信号，并生成对应样本值；

序列值获取模块根据设定的差值间隔，获取所述采集到的植物神经表征信号的变化趋势序列值；

分析判断模块根据所述采集到的样本值和所述变化趋势序列值与预定的基准生物信号进行比对分析，并判断人体是否舒适；

在分析出人体不舒适时，指令生成模块按照预设的指令间隔时间，在对应时间点生成空调状态调整指令。

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