CN111928457A - 一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统及其控制方法，包括：智能手环、通风装置；所述智能手环包括心率监测单元、加速度传感器、中控单元；所述通风装置设置于窗体上，所述通风装置包括固定框、通风扇、风机、滤芯；所述固定框固定于所述窗体上，所述通风扇设置于所述固定框的外侧，所述风机设置于所述固定框的内侧，所述滤芯设置于所述通风扇与所述风机之间；所述通风扇与所述中控单元连接，所述中控单元向所述通风扇输出开启信号，则所述通风扇开启；所述风机与所述中控单元连接，所述中控单元向所述风机输出开启信号，则所述风机开启；若中控单元判定心率异常和/或判定睡眠不佳，则所述中控单元分别向所述通风扇与风机输出开启信号。

Description

一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及理疗设备领域，特别涉及一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统及其控制方法。
背景技术
现代人有90％以上的时间是在室内环境中度过的，优良的室内环境对于人们的身心健康非常重要，尤其是在睡眠过程中。然而，目前我国的室内空气品质现状却不容乐观。一方面，大量装饰装修材料的使用导致室内VOCs(挥发性有机化合物，英文名为volatileorganic compounds)污染严重。另一方面，室外空气环境也尤为恶劣。污浊的室外空气进入室内，势必会降低室内空气品质。可改善室内空气品质的三种控制方式为：污染源控制，通风稀释与空气净化，其中又以通风稀释和空气净化为主。
新风机通过风机将净化过滤后室外空气引入室内，达到改善室内空气品质的目的。但是，其对颗粒物的净化效果并不明显，尤其是在室外空气污染严重的时候。空气净化器通过内循环的方式达到净化室内空气的目的，但是不换气仅仅使用内循环净化会有其它的空气质量问题。
在睡眠过程中，门窗紧闭会导致通风换气量不足，带来空气品质问题。尤其是空气中二氧化碳的含量会增加，长期会影响人们的身体健康，尤其是有基础病的用户，在睡眠时更加需要新鲜的空气。
发明内容
发明目的：
针对背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统及其控制方法。
技术方案：
一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统，包括：智能手环、通风装置；
所述智能手环包括心率监测单元、加速度传感器、中控单元；
所述心率监测单元用于实时监测用户的心率，所述心率监测单元与所述中控单元连接，所述心率传感器将实时心率值向所述中控单元输出；
若所述实时心率高于预设的心率值阈值，则所述中控单元判定心率异常；
所述加速度传感器用于监测用户的移动，所述加速度传感器与所述中控单元连接，所述加速度传感器将用户的移动数据向所述中控单元输出；
若在预设的监测时段中，用户的移动次数达到预设的移动次数，则所述中控单元判定睡眠不佳；
所述通风装置设置于窗体上，所述通风装置包括固定框、通风扇、风机、滤芯；所述固定框固定于所述窗体上，所述通风扇设置于所述固定框的外侧，所述风机设置于所述固定框的内侧，所述滤芯设置于所述通风扇与所述风机之间；
所述通风扇为百叶状，通风扇根据控制信号改变开启与关闭的状态，在通风扇开启状态下，所述通风装置外侧的空气进入所述通风装置内部；
所述通风扇与所述中控单元连接，所述中控单元向所述通风扇输出开启信号，则所述通风扇开启；
所述风机与所述中控单元连接，所述中控单元向所述风机输出开启信号，则所述风机开启；
若中控单元判定心率异常和/或判定睡眠不佳，则所述中控单元分别向所述通风扇与风机输出开启信号。
作为本发明的一种优选方式，所述智能手环与所述通风装置进行匹配；
若匹配成功，则通风装置依据匹配成功的智能手环的中控单元的指令动作；
若有多个智能手环匹配，则通风装置响应每个智能手环的中控单元的指令。
作为本发明的一种优选方式，所述通风装置设置有制冷装置与制热装置；
所述通风装置还设置有温度传感器，所述温度传感器用于获取室内环境的温度；
若室内环境的温度低于预设的低温温度，则所述通风扇与风机开启后，所述制热装置开启，对室内的送风进行制热；
若室内环境的温度高于预设的高温温度，则所述通风扇与所述风机开启后，所述制冷装置开启，对室内的送风进行制冷。
作为本发明的一种优选方式，所述智能手环还设置有血氧监测单元，所述血氧监测单元用于监测用户睡眠时的血氧含量；所述血氧监测单元与所述中控单元连接；
所述血氧监测单元向所述中控单元输出用户的实时血氧含量，若实时血氧含量低于预设的血氧含量值，则中控单元向所述通风扇与风机输出开启信号。
作为本发明的一种优选方式，所述通风装置还包括风向调节装置，所述风向定位装置包括横向改变杆与纵向改变杆；
所述横向改变杆与纵向改变杆分别用于调节横向的风向与纵向的风向。
作为本发明的一种优选方式，所述通风装置包括定位装置，所述定位装置与所述中控单元连接，所述定位装置有至少三个，所述定位装置设置于室内不同位置，用于对室内佩戴智能手环的用户进行定位；
所述定位装置与所述中控单元连接，并确定该智能手环的位置；定位装置向分享调节装置输出智能手环的位置，风向调节装置根据智能手环的位置调节风向。
作为本发明的一种优选方式，若室内有多个智能手环，则所述定位装置获取多个智能手环的位置，并向风向调节装置输出所有智能手环的位置；
所述风向调节装置根据所有智能手环的位置进行循环送风。
一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的控制方法，包括以下步骤：
心率监测单元实时监测用户的心率，心率传感器将实时心率值向所述中控单元输出；
若实时心率高于预设的心率值阈值，则中控单元判定心率异常；
若中控单元判定心率异常，则中控单元分别向所述通风扇与风机输出开启信号；
加速度传感器监测用户的移动，加速度传感器将用户的移动数据向所述中控单元输出；
若在预设的监测时段中，用户的移动次数达到预设的移动次数，则中控单元判定睡眠不佳；
若中控单元判定睡眠不佳，则中控单元分别向所述通风扇与风机输出开启信号。
作为本发明的一种优选方式，包括以下步骤：
温度传感器用于获取室内环境的温度；
若室内环境的温度低于预设的低温温度，则通风扇与风机开启后，通风扇与风机向制热装置输出启动信号，制热装置开启，对室内的送风进行制热；
若室内环境的温度高于预设的高温温度，则通风扇与所述风机开启后，通风扇与风机向制冷装置输出启动信号，所述制冷装置开启，对室内的送风进行制冷。
作为本发明的一种优选方式，包括以下步骤：
血氧监测单元用于监测用户睡眠时的血氧含量；
若实时血氧含量低于预设的血氧含量值，则中控单元向通风扇与风机输出开启信号。
本发明实现以下有益效果：
对用户的睡眠状态进行监测，若用户的睡眠状态不佳，则对室内的空气循环进行改善，改善用户的睡眠环境，避免不良的睡眠环境影响健康。
对环境温度进行监测，在温度不适宜睡眠时对导入室内的风进行调温，改善室内的睡眠环境。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明提供的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的通风装置示意图；
图2为本发明提供的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的系统框图；
图3为本发明提供的第二种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的系统框图；
图4为本发明提供的第三种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的系统框图；
图5为本发明提供的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的风向调节装置示意图。
1.智能手环、11.心率监测单元、12.加速度传感器、13.中控单元、14.血氧监测单元、2.通风装置、21.固定框、22.通风扇、23.风机、24.滤芯、25.制冷装置、26.制热装置、27.温度传感器、28.横向改变杆、29.纵向改变杆、3.定位装置。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中；在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解；然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等；在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制；图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述；附图中所示的结构仅是示例性说明，不是必须包括所有的部件；例如，有的部件还可以拆分，而有的部件可以合并为一个装置示出。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。
实施例一
参考图1-2为例。
一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统，包括：智能手环1、通风装置2。
所述智能手环1包括心率监测单元11、加速度传感器12、中控单元13。
所述心率监测单元11用于实时监测用户的心率，所述心率监测单元11与所述中控单元13连接，所述心率传感器将实时心率值向所述中控单元13输出。
若所述实时心率高于预设的心率值阈值，则所述中控单元13判定心率异常。
预设的心率值阈值可根据用户的正常心率值进行设置。
在睡眠状态下，若空气质量差或者突发疾病等情况，用户的心率值会发生变化。
所述加速度传感器12用于监测用户的移动，所述加速度传感器12与所述中控单元13连接，所述加速度传感器12将用户的移动数据向所述中控单元13输出。
加速度传感器12通过监测用户的手部运动帮助判断用户的睡眠质量，睡眠时活动量大，则睡眠质量不佳。
若在预设的监测时段中，用户的移动次数达到预设的移动次数，则所述中控单元13判定睡眠不佳。
预设的移动次数可设置10-15次，或者根据用户的自行设定设置。
用户的睡眠不佳可能是室内空气质量不佳造成的。
所述通风装置2设置于窗体上，所述通风装置2包括固定框21、通风扇22、风机23、滤芯24。所述固定框21固定于所述窗体上，所述通风扇22设置于所述固定框21的外侧，所述风机23设置于所述固定框21的内侧，所述滤芯24设置于所述通风扇22与所述风机23之间。
通风装置2内嵌于窗体上，与窗体结合。在非工作状态时，通风扇22紧闭，避免空气通过通风装置2流通。风机23用于将室外的空气引入室内。引入室内的空气先经过滤芯24的过滤，在接触风机23，避免风机23接触尘土造成难以清洁。
其中滤芯24可拆卸更换。
所述通风扇22为百叶状，通风扇22根据控制信号改变开启与关闭的状态，在通风扇22开启状态下，所述通风装置2外侧的空气进入所述通风装置2内部。
通风扇22在通风装置2工作时且开启状态，让室外的空气进入通风装置2内。
所述通风扇22与所述中控单元13连接，所述中控单元13向所述通风扇22输出开启信号，则所述通风扇22开启。
所述风机23与所述中控单元13连接，所述中控单元13向所述风机23输出开启信号，则所述风机23开启。
若中控单元13判定心率异常和/或判定睡眠不佳，则所述中控单元13分别向所述通风扇22与风机23输出开启信号。
具体的，心率监测单元11实时监测用户的心率，心率传感器将实时心率值向所述中控单元13输出。
若实时心率高于预设的心率值阈值，则中控单元13判定心率异常。
若中控单元13判定心率异常，则中控单元13分别向所述通风扇22与风机23输出开启信号。
加速度传感器12监测用户的移动，加速度传感器12将用户的移动数据向所述中控单元13输出。
若在预设的监测时段中，用户的移动次数达到预设的移动次数，则中控单元13判定睡眠不佳。
若中控单元13判定睡眠不佳，则中控单元13分别向所述通风扇22与风机23输出开启信号。
实施例二
参考图3-5为例。
本实施例与上述实施例一基本相同，不同之处在于，作为本发明的一种优选方式，所述智能手环1与所述通风装置2进行匹配。
智能手环1直接对通风装置2进行控制，仅有匹配成功的智能手环1才能够对通风装置2进行操作。
若匹配成功，则通风装置2依据匹配成功的智能手环1的中控单元13的指令动作。
若有多个智能手环1匹配，则通风装置2响应每个智能手环1的中控单元13的指令。
作为本发明的一种优选方式，所述通风装置2设置有制冷装置25与制热装置26。
所述通风装置2还设置有温度传感器27，所述温度传感器27用于获取室内环境的温度。
若室内环境的温度低于预设的低温温度，则所述通风扇22与风机23开启后，所述制热装置26开启，对室内的送风进行制热。
若天气过冷或过热，室外的空气进入室内反而会影响用户的睡眠质量，因此，设置制冷装置25与制热装置26，对进入室内的风进行控温，避免通风对用户的睡眠质量造成影响。
若室内环境的温度高于预设的高温温度，则所述通风扇22与所述风机23开启后，所述制冷装置25开启，对室内的送风进行制冷。
预设的高温温度可设置为25摄氏度-30摄氏度。
具体的，温度传感器27用于获取室内环境的温度。
若室内环境的温度低于预设的低温温度，则通风扇22与风机23开启后，通风扇22与风机23向制热装置26输出启动信号，制热装置26开启，对室内的送风进行制热。
预设的低温温度可设置为5摄氏度-10摄氏度。
若室内环境的温度高于预设的高温温度，则通风扇22与所述风机23开启后，通风扇22与风机23向制冷装置25输出启动信号，所述制冷装置25开启，对室内的送风进行制冷。
作为本发明的一种优选方式，所述智能手环1还设置有血氧监测单元14，所述血氧监测单元14用于监测用户睡眠时的血氧含量。所述血氧监测单元14与所述中控单元13连接。
所述血氧监测单元14向所述中控单元13输出用户的实时血氧含量，若实时血氧含量低于预设的血氧含量值，则中控单元13向所述通风扇22与风机23输出开启信号。
血氧监测单元14对用户的血氧进行监测，若血氧含量低，则需要对环境的空气进行更新，封闭的室内二氧化碳增多，氧气被消耗，不利于用户的睡眠健康。
具体的，血氧监测单元14用于监测用户睡眠时的血氧含量。
若实时血氧含量低于预设的血氧含量值，则中控单元13向通风扇22与风机23输出开启信号。
作为本发明的一种优选方式，所述通风装置2还包括风向调节装置，所述风向定位装置3包括横向改变杆28与纵向改变杆29。
所述横向改变杆28与纵向改变杆29分别用于调节横向的风向与纵向的风向。
横向改变杆28用于将风向上下进行改变，纵向改变杆29用于将风向左右进行改变。
横向改变杆28与纵向改变杆29均通过旋转改变风向，两者联合动作可将风向进行多角改变。
作为本发明的一种优选方式，所述通风装置2包括定位装置3，所述定位装置3与所述中控单元13连接，所述定位装置3有至少三个，所述定位装置3设置于室内不同位置，用于对室内佩戴智能手环1的用户进行定位。
所述定位装置3与所述中控单元13连接，并确定该智能手环1的位置。定位装置3向分享调节装置输出智能手环1的位置，风向调节装置根据智能手环1的位置调节风向。
多个定位装置3可明确确定智能手环1进行定位，其可通过无线定位的方式对智能手环1定位。
中控装置将风向调节至向智能手环1的方向吹拂。
作为本发明的一种优选方式，若室内有多个智能手环1，则所述定位装置3获取多个智能手环1的位置，并向风向调节装置输出所有智能手环1的位置。
所述风向调节装置根据所有智能手环1的位置进行循环送风。
若有多个智能手环1，则中控将风向在多个智能手环1之间循环。
实施例三
一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的控制方法，包括以下步骤：
心率监测单元11实时监测用户的心率，心率传感器将实时心率值向所述中控单元13输出。
若实时心率高于预设的心率值阈值，则中控单元13判定心率异常。
若中控单元13判定心率异常，则中控单元13分别向所述通风扇22与风机23输出开启信号。
加速度传感器12监测用户的移动，加速度传感器12将用户的移动数据向所述中控单元13输出。
若在预设的监测时段中，用户的移动次数达到预设的移动次数，则中控单元13判定睡眠不佳。
若中控单元13判定睡眠不佳，则中控单元13分别向所述通风扇22与风机23输出开启信号。
作为本发明的一种优选方式，包括以下步骤：
温度传感器27用于获取室内环境的温度。
若室内环境的温度低于预设的低温温度，则通风扇22与风机23开启后，通风扇22与风机23向制热装置26输出启动信号，制热装置26开启，对室内的送风进行制热。
若室内环境的温度高于预设的高温温度，则通风扇22与所述风机23开启后，通风扇22与风机23向制冷装置25输出启动信号，所述制冷装置25开启，对室内的送风进行制冷。
作为本发明的一种优选方式，包括以下步骤：
血氧监测单元14用于监测用户睡眠时的血氧含量。
若实时血氧含量低于预设的血氧含量值，则中控单元13向通风扇22与风机23输出开启信号。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统，其特征在于，包括：智能手环、通风装置；
所述智能手环包括心率监测单元、加速度传感器、中控单元；
所述心率监测单元用于实时监测用户的心率，所述心率监测单元与所述中控单元连接，所述心率传感器将实时心率值向所述中控单元输出；
若所述实时心率高于预设的心率值阈值，则所述中控单元判定心率异常；
所述加速度传感器用于监测用户的移动，所述加速度传感器与所述中控单元连接，所述加速度传感器将用户的移动数据向所述中控单元输出；
若在预设的监测时段中，用户的移动次数达到预设的移动次数，则所述中控单元判定睡眠不佳；
所述通风装置设置于窗体上，所述通风装置包括固定框、通风扇、风机、滤芯；所述固定框固定于所述窗体上，所述通风扇设置于所述固定框的外侧，所述风机设置于所述固定框的内侧，所述滤芯设置于所述通风扇与所述风机之间；
所述通风扇为百叶状，通风扇根据控制信号改变开启与关闭的状态，在通风扇开启状态下，所述通风装置外侧的空气进入所述通风装置内部；
所述通风扇与所述中控单元连接，所述中控单元向所述通风扇输出开启信号，则所述通风扇开启；
所述风机与所述中控单元连接，所述中控单元向所述风机输出开启信号，则所述风机开启；
若中控单元判定心率异常和/或判定睡眠不佳，则所述中控单元分别向所述通风扇与风机输出开启信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统，其特征在于，所述智能手环与所述通风装置进行匹配；
若匹配成功，则通风装置依据匹配成功的智能手环的中控单元的指令动作；
若有多个智能手环匹配，则通风装置响应每个智能手环的中控单元的指令。
3.根据权利要求1所述的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统，其特征在于，所述通风装置设置有制冷装置与制热装置；
所述通风装置还设置有温度传感器，所述温度传感器用于获取室内环境的温度；
若室内环境的温度低于预设的低温温度，则所述通风扇与风机开启后，所述制热装置开启，对室内的送风进行制热；
若室内环境的温度高于预设的高温温度，则所述通风扇与所述风机开启后，所述制冷装置开启，对室内的送风进行制冷。
4.根据权利要求1所述的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统，其特征在于，所述智能手环还设置有血氧监测单元，所述血氧监测单元用于监测用户睡眠时的血氧含量；所述血氧监测单元与所述中控单元连接；
所述血氧监测单元向所述中控单元输出用户的实时血氧含量，若实时血氧含量低于预设的血氧含量值，则中控单元向所述通风扇与风机输出开启信号。
5.根据权利要求1所述的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统，其特征在于，所述通风装置还包括风向调节装置，所述风向定位装置包括横向改变杆与纵向改变杆；
所述横向改变杆与纵向改变杆分别用于调节横向的风向与纵向的风向。
6.根据权利要求5所述的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统，其特征在于，所述通风装置包括定位装置，所述定位装置与所述中控单元连接，所述定位装置有至少三个，所述定位装置设置于室内不同位置，用于对室内佩戴智能手环的用户进行定位；
所述定位装置与所述中控单元连接，并确定该智能手环的位置；定位装置向分享调节装置输出智能手环的位置，风向调节装置根据智能手环的位置调节风向。
7.根据权利要求6所述的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统，其特征在于，若室内有多个智能手环，则所述定位装置获取多个智能手环的位置，并向风向调节装置输出所有智能手环的位置；
所述风向调节装置根据所有智能手环的位置进行循环送风。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
心率监测单元实时监测用户的心率，心率传感器将实时心率值向所述中控单元输出；
若实时心率高于预设的心率值阈值，则中控单元判定心率异常；
若中控单元判定心率异常，则中控单元分别向所述通风扇与风机输出开启信号；
加速度传感器监测用户的移动，加速度传感器将用户的移动数据向所述中控单元输出；
若在预设的监测时段中，用户的移动次数达到预设的移动次数，则中控单元判定睡眠不佳；
若中控单元判定睡眠不佳，则中控单元分别向所述通风扇与风机输出开启信号。
9.根据权利要求8所述的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
温度传感器用于获取室内环境的温度；
若室内环境的温度低于预设的低温温度，则通风扇与风机开启后，通风扇与风机向制热装置输出启动信号，制热装置开启，对室内的送风进行制热；
若室内环境的温度高于预设的高温温度，则通风扇与所述风机开启后，通风扇与风机向制冷装置输出启动信号，所述制冷装置开启，对室内的送风进行制冷。
10.根据权利要求8所述的一种基于用户睡眠状态的室内通风控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
血氧监测单元用于监测用户睡眠时的血氧含量；
若实时血氧含量低于预设的血氧含量值，则中控单元向通风扇与风机输出开启信号。
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