CN112923528A - 新风系统的控制方法、新风系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

新风系统的控制方法、新风系统及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及智能家居技术领域，公开了一种新风系统的控制方法、新风系统及计算机可读存储介质，该方法包括：当新风系统运行睡眠模式时，每间隔预设时间，确定用户所在房间的空气质量指数；将所述空气质量指数与预设指数阈值进行比对；若所述空气质量指数大于等于预设指数阈值，确定用户的睡眠状态；根据用户的所述睡眠状态和所述空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，并向用户所在房间输出所述目标新风量。本申请能够改善用户所在房间的空气质量，从而保证用户的睡眠质量。

Description

新风系统的控制方法、新风系统及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种新风系统的控制方法、新风系统及计算机可读存储介质。
背景技术
通常，为了避免噪音，用户睡觉时会紧闭卧室门窗，而用户睡眠过程中会呼出二氧化碳等气体，随着睡眠时间的增长，在卧室有限的空间内，二氧化碳含量将显著提升，用户极易感到气闷而醒来，影响睡眠质量。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种新风系统的控制方法、新风系统及计算机可读存储介质，旨在改善用户所在房间的空气质量，从而保证用户的睡眠质量。
为实现上述目的，本申请提供一种新风系统的控制方法，包括：
当新风系统运行睡眠模式时，每间隔预设时间，确定用户所在房间的空气质量指数；
将所述空气质量指数与预设指数阈值进行比对；
若所述空气质量指数大于等于预设指数阈值，确定用户的睡眠状态；
根据用户的所述睡眠状态和所述空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，并向用户所在房间输出所述目标新风量。
此外，为实现上述目的，本申请还提供一种新风系统，所述新风系统包括新风风机和控制器，其中，所述控制器包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的新风系统的控制程序，其中所述新风系统的控制程序被所述处理器执行时，实现如上述的新风系统的控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有新风系统的控制程序，其中所述新风系统的控制程序被处理器执行时，实现如上述的新风系统的控制方法的步骤。
本申请提供一种新风系统的控制方法、新风系统及计算机可读存储介质，本申请当新风系统运行睡眠模式时，每间隔预设时间，确定用户所在房间的空气质量指数；然后将用户所在房间的空气质量指数与预设指数阈值进行比对；如果用户所在房间的空气质量指数大于等于预设指数阈值，表明用户所在房间的空气质量会影响用户的睡眠，此时确定用户的睡眠状态，然后结合用户的睡眠状态和用户所在房间的空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，并向用户所在房间输出目标新风量，从而改善了用户所在房间的空气质量，为用户营造了更为舒适的睡眠环境，保证了用户的睡眠质量。
附图说明
图1为本申请各实施例涉及的新风系统的硬件结构示意图；
图2为本申请新风系统的控制方法一实施例的流程示意图；
图3为本申请新风系统的控制方法一实施例涉及的一细化流程示意图；
图4为本申请新风系统的控制方法一实施例涉及的呼吸信号中吸气峰和呼气峰的示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例涉及的新风系统的控制方法应用于新风系统。
参照图1，图1为本申请实施例方案中涉及的新风系统的硬件结构示意图。本申请实施例中，新风系统可以包括控制器1001和新风风机1002。
其中，控制器1001包括处理器10010(例如中央处理器Central Processing Unit、CPU)，通信总线10011，网络接口10012，存储器10013。通信总线10011用于实现这些组件之间的连接通信；网络接口10012可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)；存储器10013可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器10013可选的还可以是独立于前述处理器10010的存储。新风风机1002通过进气口连通室外，并通过新风管道将室外空气引入到室内，统一向各个房间输送新风。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本申请的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
继续参照图1，图1中作为一种可读存储介质的存储器10013可以包括新风系统的控制程序。在图1中，处理器10010可以调用存储器10013中存储的新风系统的控制程序，并执行本申请实施例提供的新风系统的控制方法的步骤。
本申请实施例提供了一种新风系统的控制方法。
参照图2，图2为本申请新风系统的控制方法一实施例的流程示意图。该新风系统的控制方法由新风系统实现。
具体地，如图2所示，该新风系统的控制方法包括步骤S101至步骤S104。
步骤S101、当新风系统运行睡眠模式时，每间隔预设时间，确定用户所在房间的空气质量指数。
用户在睡觉前，可以向新风系统发送启动睡眠模式的控制指令，当新风系统接收到用户发送的启动睡眠模式的控制指令时，运行睡眠模式。由于人体在睡眠时最需要新鲜空气，因此，新风系统运行睡眠模式时，即每间隔预设时间，也就是周期性地确定用户所在房间的空气质量指数，其中，该预设间隔时间可根据实际情况进行设置，比如5分钟。
在一实施例中，所述确定用户所在房间的空气质量指数，具体为：检测用户所在房间的空气质量参数，根据所述空气质量参数确定用户所在房间的空气质量指数。
即，首先检测新风系统送风区域的环境参数，其中，该环境参数包括二氧化碳浓度、PM2.5浓度、TVOC浓度(Total Volatile Organic Compounds，总挥发有机物)等。可以预先在用户所在房间部署二氧化碳传感器、PM2.5传感器和TVOC传感器，并建立新风系统与二氧化碳传感器、PM2.5传感器和TVOC传感器的通信连接，从而分别向二氧化碳传感器、PM2.5传感器和TVOC传感器发送控制指令，进而控制二氧化碳传感器检测用户所在房间的二氧化碳浓度、控制PM2.5传感器检测用户所在房间的PM2.5浓度、控制TVOC传感器检测用户所在房间的TVOC浓度。之后，便可根据用户所在房间的二氧化碳浓度、PM2.5浓度和TVOC浓度等环境参数，确定用户所在房间的空气质量指数。
在一实施例中，还可以在扫地机器人上安装二氧化碳传感器、PM2.5传感器和TVOC传感器，并建立新风系统与扫地机器人的通信连接，从而向扫地机器人发送控制指令控制扫地机器人移动检测用户所在房间的二氧化碳浓度、PM2.5浓度和TVOC浓度，以得到更加全面的空气质量参数。
步骤S102、将所述空气质量指数与预设指数阈值进行比对。
在确定用户所在房间的空气质量指数之后，将该空气质量指数与预设指数阈值进行比对，以确定是否需要调节用户所在房间的新风量，也即是否需要改善用户所在房间的空气质量。其中，空气质量指数越高，表示空气质量越差，空气质量指数越低，表示空气质量越高，上述预设指数阈值可基于实际情况进行设置，比如85。
步骤S103、若所述空气质量指数大于等于预设指数阈值，确定用户的睡眠状态。
如果空气质量指数大于等于预设指数阈值，则说明用户所在房间的空气质量会影响用户的睡眠，此时确定用户的睡眠状态。
在一实施例中，如图3所示，所述确定用户的睡眠状态的步骤包括子步骤S1031至子步骤S1032。
S1031、检测用户的呼吸信号数据，并根据用户的所述呼吸信号数据确定用户的呼吸特征。
即，可以预先在用户房间部署呼吸传感器，并预先建立新风系统与呼吸传感器的通信连接，从而向呼吸传感器发送控制指令控制呼吸传感器检测用户的呼吸信号数据，即可根据检测得到的用户的呼吸信号数据确定用户的呼吸特征。
在一实施例中，考虑到呼吸信号数据在检测过程中常常掺杂各种噪声，在所述根据用户的所述呼吸信号数据确定用户的呼吸特征之前，通过预设的带通滤波器去除用户的呼吸信号数据中的噪声。
具体地，带通滤波器对通过的信号具有频率选择作用，可以将特定频率范围内的信号传输过去，而阻断这个频率范围以外的信号，而呼吸信号的频率范围为0～10赫兹，将带通滤波器的选择频率设置为呼吸信号的频率范围，将采集的呼吸信号数据输入带通滤波器，就可以去除呼吸信号数据中的噪声，再根据去除了噪声的呼吸信号数据确定用户的呼吸特征。
在一实施例中，所述根据用户的所述呼吸信号数据确定用户的呼吸特征，具体为：从用户的所述呼吸信号数据中提取连续的多个吸气峰值和/或连续的多个呼气峰值；根据所述吸气峰值计算吸气峰的方差作为用户的呼吸特征，和/或根据所述呼气峰值计算呼气峰的方差作为用户的呼吸特征。
可以理解的是，用户的呼吸信号数据是一组连续的呼吸信号，可以从用户的呼吸信号数据中提取连续的多个吸气峰值(比如5次呼吸的吸气峰值)，然后计算多个吸气峰值的方差作为用户的呼吸特征，如图4所示，图4为呼吸信号中吸气峰和呼气峰的示意图，即计算图4中的吸气峰值100的方差作为用户的呼吸特征。还可以从用户的呼吸信号数据中提取连续的多个呼气峰值(比如5次呼吸的呼气峰值)，然后计算多个呼气峰值的方差作为用户的呼吸特征，如图4所示，图4为呼吸信号中吸气峰和呼气峰的示意图，即计算图4中的呼气峰值200的方差作为用户的呼吸特征。
S1032、根据用户的所述呼吸特征确定用户的睡眠状态。
在得到用户的呼吸特征后，便可根据用户的呼吸特征确定用户的睡眠状态。
在一实施例中，所述根据用户的所述呼吸特征确定用户的睡眠状态具体为：若所述吸气峰的方差和/或所述呼气峰的方差处于预设范围，确定用户的睡眠状态为快速动眼睡眠期；若所述吸气峰的方差和/或所述呼气峰的方差低于预设范围的下限值，确定用户的睡眠状态为非快速动眼睡眠期。
一般，人的睡眠分期分为非快速动眼睡眠期(NREM，non-rapid eye movement)和快速动眼睡眠期(REM，rapid eye movement)。睡眠是非快速动眼睡眠期和快速动眼睡眠期的交替循环。在非快速动眼睡眠期，人的呼吸会比较平稳规律，吸气峰和/或呼气峰的变化幅度较小，而在快速动眼睡眠期，人的呼吸不算规律，吸气峰和/或呼气峰的变化幅度相对于觉醒状态来说属于中等水平。
由此，可以预先根据实际情况设定判定非快速动眼睡眠期和快速动眼睡眠期的临界范围，而吸气峰/或呼气峰的方差可以表示吸气峰和/或呼气峰的变化幅度。如果吸气峰和/或呼气峰的方差小于预设范围的下限值，则表示吸气峰和/或呼气峰的变化幅度较小，可以判定用户处在非快速动眼睡眠期。如果吸气峰和/或呼气峰的方差处于预设范围，则表示吸气峰和/或呼气峰的变化幅度属于中等水平，可以判定用户处在快速动眼睡眠期。如果吸气峰和/或呼气峰的方差大于预设范围的上限值，则表示吸气峰和/或呼气峰的变化幅度较大，可以判定用户处在觉醒状态。
步骤S104、根据用户的所述睡眠状态和所述空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，并向用户所在房间输出所述目标新风量。
在确定用户的睡眠状态之后，即可根据用户的睡眠状态和用户所在房间的空气质量指数，确定能够改善用户所在房间空气质量的目标新风量。
在一实施例中，所述根据用户的所述睡眠状态和所述空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，具体为：若用户的所述睡眠状态为快速动眼睡眠期，根据预设睡眠分期与计算公式的映射关系，获取所述快速动眼睡眠期对应的计算公式；根据所述空气质量指数，以及所述快速动眼睡眠期对应的计算公式，计算新风系统的目标新风量。
即，如果用户处在快速动眼睡眠期，则获取快速动眼睡眠期对应的计算公式，最终根据用户所在房间的空气质量指数和快速动眼睡眠期对应的计算公式，计算新风系统的目标新风量。也就是说，针对不同的睡眠分期，计算目标新风量的公式不同，具体的，快速动眼睡眠期对应的新风量计算公式如下：
V1＝λ1[V'+vave(m-m')]
其中，V1表示快速动眼睡眠期对应的目标新风量，λ1表示快速动眼睡眠期的新风调节系数且λ1大于1，V'用户所在房间空气质量指数为预设指数阈值时的需求新风量，vave表示单位空气质量指数对应的需求新风量，m表示确定的所述空气质量指数，m'表示预设指数阈值。需要说明的是，λ1、V'、vave、m'都是常数值，可以根据具体情况进行设置。
由此，依据上述计算公式，便可计算得到用户在快速动眼睡眠期的需求新风量(定义为目标新风量)，向用户所在房间输出该目标新风量，便可为用户营造在快速动眼睡眠期的高舒适睡眠环境。
在一实施例中，所述根据用户的所述睡眠状态和所述空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，具体为：若用户的所述睡眠状态为非快速动眼睡眠期，根据预设睡眠分期与计算公式的映射关系，获取所述非快速动眼睡眠期对应的计算公式；根据所述空气质量指数，以及所述非快速动眼睡眠期对应的计算公式，计算新风系统的目标新风量。
即，如果用户处在非快速动眼睡眠期，则获取非快速动眼睡眠期对应的计算公式，最终根据用户所在房间的空气质量指数和非快速动眼睡眠期对应的计算公式，计算新风系统的目标新风量。具体的，非快速动眼睡眠期对应的新风量计算公式如下：
V2＝λ2[V'+vave(m-m')]
其中，V2表示目标新风量，λ2表示非快速动眼睡眠期的新风调节系数，λ2大于1且不等于λ1，V'用户所在房间空气质量指数为预设指数阈值时的需求新风量，vave表示单位空气质量指数对应的需求新风量，m表示确定的所述空气质量指数，m'表示预设指数阈值，λ2、V'、vave、m'都是常数值，可以根据具体情况进行设置。需要说明的是，由于人体在不同的睡眠分期呼吸频率不同，对空气质量的要求也不同，为使新风系统输出的新风量与用户的睡眠状态相适应，λ2与λ1不相等。
由此，依据上述计算公式，便可计算得到用户在非快速动眼睡眠期的需求新风量(定义为目标新风量)，向用户所在房间输出该目标新风量，便可为用户营造在非快速动眼睡眠期的高舒适睡眠环境。
上述提供的新风系统的控制方法，当新风系统运行睡眠模式时，每间隔预设时间，确定用户所在房间的空气质量指数；然后将用户所在房间的空气质量指数与预设指数阈值进行比对；如果用户所在房间的空气质量指数大于等于预设指数阈值，表明用户所在房间的空气质量会影响用户的睡眠，此时确定用户的睡眠状态，然后结合用户的睡眠状态和用户所在房间的空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，并向用户所在房间输出目标新风量，从而改善了用户所在房间的空气质量，为用户营造了更为舒适的睡眠环境，保证了用户的睡眠质量。
此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质。
本申请计算机可读存储介质上存储有新风系统的控制程序，其中所述新风系统的控制程序被处理器执行时，实现如上述的新风系统的控制方法的步骤。
其中，新风系统的控制程序被执行时所实现的方法可参照本申请新风系统的控制方法的各个实施例，此处不再赘述。
其中，所述计算机可读存储介质可以是前述实施例所述的新风系统控制器的内部存储单元，例如所述新风系统控制器的硬盘或内存。所述存储介质也可以是所述新风系统控制器的外部存储设备，例如所述新风系统控制器上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新风系统的控制方法，其特征在于，包括：
当新风系统运行睡眠模式时，每间隔预设时间，确定用户所在房间的空气质量指数；
将所述空气质量指数与预设指数阈值进行比对；
若所述空气质量指数大于等于预设指数阈值，确定用户的睡眠状态；
根据用户的所述睡眠状态和所述空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，并向用户所在房间输出所述目标新风量。
2.根据权利要求1所述的新风系统的控制方法，其特征在于，所述确定用户的睡眠状态，包括：
检测用户的呼吸信号数据，并根据用户的所述呼吸信号数据确定用户的呼吸特征；
根据用户的所述呼吸特征确定用户的睡眠状态。
3.根据权利要求2所述的新风系统的控制方法，其特征在于，所述根据用户的所述呼吸信号数据确定用户的呼吸特征，包括：
从用户的所述呼吸信号数据中提取连续的多个吸气峰值和/或连续的多个呼气峰值；
根据所述吸气峰值计算吸气峰的方差作为用户的呼吸特征，和/或根据所述呼气峰值计算呼气峰的方差作为用户的呼吸特征。
4.根据权利要求3所述的新风系统的控制方法，其特征在于，所述根据用户的所述呼吸特征确定用户的睡眠状态，包括:
若所述吸气峰的方差和/或所述呼气峰的方差处于预设范围，确定用户的睡眠状态为快速动眼睡眠期；
若所述吸气峰的方差和/或所述呼气峰的方差低于预设范围的下限值，确定用户的睡眠状态为非快速动眼睡眠期。
5.根据权利要求1所述的新风系统的控制方法，其特征在于，所述根据用户的所述睡眠状态和所述空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，包括:
若用户的所述睡眠状态为快速动眼睡眠期，根据预设睡眠分期与计算公式的映射关系，获取所述快速动眼睡眠期对应的计算公式；
根据所述空气质量指数，以及所述快速动眼睡眠期对应的计算公式，计算新风系统的目标新风量。
6.根据权利要求1所述的新风系统的控制方法，其特征在于，所述根据用户的所述睡眠状态和所述空气质量指数，确定新风系统的目标新风量，包括:
若用户的所述睡眠状态为非快速动眼睡眠期，根据预设睡眠分期与计算公式的映射关系，获取所述非快速动眼睡眠期对应的计算公式；
根据所述空气质量指数，以及所述非快速动眼睡眠期对应的计算公式，计算新风系统的目标新风量。
7.根据权利要求1所述的新风系统的控制方法，其特征在于，所述确定用户所在房间的空气质量指数，包括：
检测用户所在房间的空气质量参数，根据所述空气质量参数确定用户所在房间的空气质量指数。
8.根据权利要求2所述的新风系统的控制方法，其特征在于，所述根据用户的所述呼吸信号数据确定用户的呼吸特征之前，包括：
通过预设的带通滤波器去除用户的呼吸信号数据中的噪声。
9.一种新风系统，其特征在于，所述新风系统包括新风风机和控制器，其中，所述控制器包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的新风系统的控制程序，其中所述新风系统的控制程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的新风系统的控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有新风系统的控制程序，其中所述新风系统的控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的新风系统的控制方法的步骤。
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