CN117598602B - 一种智能沙发的空气湿度调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空气调节技术领域,具体涉及一种智能沙发的空气湿度调节装置。该装置包括智能沙发本体和空气调节分析模块。空气调节分析模块包括:空气传感器模组、空气调节数据处理器和空气湿度调节机构。空气调节数据处理器通过分析沙发区域温度、沙发区域湿度、空气流速,进而确定空气质量特征值、湿度调节需求和温度对湿度的补偿程度,进而实现对当前的沙发区域湿度的调节。本发明实现了结合沙发所处区域的环境对当前的沙发区域湿度的自适应调节。

Description

一种智能沙发的空气湿度调节装置
技术领域
本发明涉及空气调节技术领域,具体涉及一种智能沙发的空气湿度调节装置。
背景技术
智慧型家居家具是指应用最前沿的人工智能、大数据等技术,实现更为综合和智能化的家居家具。可以实现家居自动化控制、识别身份、步态识别、智能医疗、智能安防等多方面的功能,并且与居家环境无缝连接,实现家居环境的智能化管理。智慧型家居家具可以通过自动化、智能控制和个性化设置等功能,提升用户的居住环境的舒适度和便利性,增强生活品质,例如通过传感器和智能设备,智慧型家居家具能够收集家庭环境的数据,如温度、湿度等,帮助用户更好地了解和调整室内环境。智慧型家居家具的发展与创新对于提高居住环境的舒适度、安全性和便利性有着重要的作用,其更符合现代社会对于更智能、更舒适的生活的追求,且智能家居家具代表了科技与生活方式的融合,对于未来科技发展和生活方式的趋势具有一定的指导和展望。
目前,智能沙发的空气湿度调节方法通常为由用户设定好的湿度,空气湿度调节机构根据用户设定的湿度进行调节,而不能根据当前所处的环境状态对湿度进行自适应调节。
发明内容
为了解决不能根据当前所处的环境状态对湿度进行自适应调节的技术问题,本发明的目的在于提供一种智能沙发的空气湿度调节装置,所采用的技术方案具体如下:
本发明提供了一种智能沙发的空气湿度调节装置,包括智能沙发本体,所述智能沙发本体包括空气湿度调节装置,所述空气湿度调节装置还包括空气调节分析模块,所述空气调节分析模块包括:空气传感器模组、空气调节数据处理器和空气湿度调节机构;
所述空气传感器模组的信号输出端连接所述空气调节数据处理器的信号输入端,所述空气调节数据处理器的信号输出端连接所述空气湿度调节机构的信号输入端,所述空气湿度调节机构用于调整空气状态;
所述空气传感器模组用于采集室内环境中的沙发区域温度、沙发区域湿度和空气流速,并将所述沙发区域温度、所述沙发区域湿度和所述空气流速输出至所述空气调节数据处理器;
所述空气调节数据处理器用于根据沙发区域湿度和预设标准湿度的差异、空气流速确定空气质量特征值;根据沙发区域湿度的波动情况、空气流速的整体情况、沙发区域湿度和沙发区域温度的相关联情况,确定湿度调节需求;根据沙发区域湿度和沙发区域温度的波动情况,确定温度对湿度的补偿程度;结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,对当前的沙发区域湿度进行调节,得到适宜湿度;根据所述适宜湿度向空气湿度调节机构输出控制指令,用于控制调节空气湿度;
其中,根据所述适宜湿度向空气湿度调节机构输出控制指令的步骤为:
当适宜湿度大于当前的沙发区域湿度时,输出开启空气湿度调节机构的控制指令,直至当前的沙发区域湿度等于适宜湿度时,关闭空气湿度调节机构;
当适宜湿度小于或等于当前的沙发区域湿度时,不再输出对空气湿度调节机构的控制指令;
当空气湿度调节机构的停止时长达到预设时长时,空气调节数据处理器重新启动。
优选的,所述根据沙发区域湿度和预设标准湿度的差异、空气流速确定空气质量特征值,包括:
计算当前的沙发区域湿度和预设标准湿度的差异,作为湿度差异;由空气流速对应的曲线中相邻极大值和极小值对应的幅值,构成流速幅值序列,获取流速幅值序列的方差,作为空气流速波动;
结合所述湿度差异和所述空气流速波动确定空气质量特征值,其中,所述湿度差异和所述空气流速波动,均与空气质量特征值呈正相关关系。
优选的,所述结合所述湿度差异和所述空气流速波动确定空气质量特征值,包括:
将所述湿度差异和所述空气流速波动的乘积,作为空气质量特征值。
优选的,所述根据沙发区域湿度的波动情况、空气流速的整体情况、沙发区域湿度和沙发区域温度的相关联情况,确定湿度调节需求,包括:
计算沙发区域湿度的变化量和空气流速的变化量的相关系数,记为湿度-流速相关系数;计算沙发区域湿度的信息熵,记为湿度波动值;计算空气流速的均值的归一化值,记为空气流速均匀值;结合所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值确定湿度调节需求;其中,所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值均与湿度调节需求呈正相关关系。
优选的,所述结合所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值确定湿度调节需求,包括:
将所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值的乘积,作为湿度调节需求。
优选的,所述根据沙发区域湿度和沙发区域温度的波动情况,确定温度对湿度的补偿程度,包括:
计算不同时刻对应的归一化后的沙发区域湿度和归一化后的沙发区域温度的均方误差,作为湿度-温度映射程度;
计算归一化后的沙发区域湿度的最值之间的最大差值,记为湿度最大差;计算归一化后的沙发区域温度的最值之间的最大差值,记为温度最大差;将湿度最大差和温度最大差之间的差异,作为湿度-温度第一关联值;计算沙发区域湿度的标准差和沙发区域湿度的标准差之间的差异,作为湿度-温度第二关联值;
结合所述湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值,确定温度对湿度的补偿程度;其中,湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值均与温度对湿度的补偿程度呈正相关关系。
优选的,所述结合所述湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值,确定温度对湿度的补偿程度,包括:
将所述湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值的乘积的归一化值,作为温度对湿度的补偿程度。
优选的,所述结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,对当前的沙发区域湿度进行调节,得到适宜湿度,包括:
结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,确定调节系数;将调节系数作为权重,对当前的沙发区域湿度进行加权,得到适宜湿度。
优选的,所述结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,确定调节系数,包括:
将温度对湿度的补偿程度和预设系数的和值的倒数,作为温度权重;
将所述空气质量特征值、所述温度权重和所述湿度调节需求的乘积作为调整参数;将常数1和归一化后的调整参数的和值,确定为调节系数。
本发明实施例至少具有如下有益效果:
本发明在智能沙发本体上部署有空气调节分析模块,其中,空气调节分析模块中的空气传感器模组用于采集室内环境中的沙发区域温度、沙发区域湿度和空气流速,空气调节分析模块中的空气调节数据处理器用于对首先通过室内环境中的湿度和风速变化来确定当前室内的空气质量。因为当风经过沙发所处区域时,相对于静态的空气流动来说,风速越大,沙发所处环境中的湿度的蒸发速度越快,进而会导致沙发所处位置处的湿度变化越大,以及湿度数据在变化过程中和温度数据的变化存在一定的同步性的关系,结合智能沙发所在区域处的温度和湿度之间的关联,以及空气流速和湿度之间的关联,来确定出湿度调节需求和温度对湿度的补偿程度。最后结合得到的空气质量特征值、湿度调节需求和温度对湿度的补偿程度共同作为空气中湿度的调控中的自变量,通过结合得到的空气质量特征值、湿度调节需求和温度对湿度的补偿程度,实现对当前的沙发区域湿度的调节,获取到当前的沙发区域湿度所对应的适宜湿度,根据适宜湿度向空气湿度调节机构输出控制指令,用于控制调节空气状态,对当前的沙发区域湿度进行智能调节。本发明提高了智能家居系统中智能沙发的智能化程度,同时关注各个参数之间的联系,有效提高了用户对智能沙发的体验感,可以自适应的根据当前的环境状态去实现对湿度的调节。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明一个实施例所提供的一种智能沙发的空气湿度调节装置的方法流程图;
图2为本发明一个实施例所提供的湿度调节需求的获取方法的方法流程图;
图3为本发明一个实施例所提供的温度对湿度的补偿程度的获取方法的方法流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种智能沙发的空气湿度调节装置,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
本发明实施例提供了一种智能沙发的空气湿度调节装置包括智能沙发本体,在智能沙发本体上还安装有空气湿度调节装置。空气湿度调节装置还包括空气调节分析模块,空气调节数据处理器用于检测并分析空气环境,因此空气调节分析模块包括空气传感器模组、空气调节数据处理器和空气湿度调节机构。其中空气传感器模组均连接空气调节数据处理器,该空气调节数据处理器用于数据处理,芯片类型为FPGA,其接收空气传感器模组,并对空气湿度调节机构进行控制。
所述空气传感器模组的信号输出端连接所述空气调节数据处理器的信号输入端,所述空气调节数据处理器的信号输出端连接所述空气湿度调节机构的信号输入端,空气湿度调节机构用于调整空气的湿度状态。空气传感器模组用于采集室内环境中的沙发区域温度、沙发区域湿度和空气流速,并将其输出至空气调节数据处理器中。
在本发明实施例中空气湿度调节机构可以为智能沙发上所安装的调节湿度装置,在其他实施例中还可以将空气湿度调节机构设定为与智能沙发相连接的加湿器,该加湿器位于智能沙发近邻,加湿器用于调节沙发附近区域的温度,空气湿度调节机构还可以为与智能沙发相连接的具有加湿功能的空调,该具有加湿功能的空调位于智能沙发近邻,用于调节沙发所处区域的湿度。在本发明实施例中空气传感器模组包括:温度传感器、湿度传感器和旋翼式风速传感器;温度传感器用于采集沙发所处区域的温度,记为沙发区域温度;湿度传感器用于采集沙发所处区域的湿度,记为沙发区域湿度;旋翼式风速传感器用于采集沙发所处区域的空气流速。需要说明的是,所采集的均为沙发所在区域的温度和湿度,而不是沙发的温度和湿度。
其中,空气传感器模组中的传感器均安装在智能沙发上。其智能沙发与空气湿度调节机构、空气湿度调节机构与室内的空气湿度调节机构均进行蓝牙连接,实现智能装置的联动。其中,所述空气传感器模组中的传感器所采集到的数据形式均为:横轴为时间,纵轴为对应的传感器数据。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种智能沙发的空气湿度调节装置的具体方案。
请参阅图1,其示出了本发明一个实施例提供的一种智能沙发的空气湿度调节装置中空气调节数据处理器对空气状态进行调节分析的步骤流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S100,根据沙发区域湿度和预设标准湿度的差异、空气流速确定空气质量特征值。
智能沙发可以实现与室内的智能设备之间的互联互通,通过空气传感器模组来识别和监测当前沙发所处区域的空气实时状态,然后根据设备之间的联动性来对用户所处沙发所处区域的环境空气进行调节,提高用户对智能沙发的体验感。沙发所处位置不同,在室内的不同位置处,区域内的湿度环境可能是不一样的。故本发明在智能沙发上安装空气传感器模组,用于采集沙发区域的空气参数,并对沙发区域处采集到的空气参数进行分析。
空气传感器模组采集到当前的沙发区域温度,即为当前沙发区域的温度;沙发区域湿度,即为当前沙发区域的湿度;空气流速,即为当前沙发区域的空气流通速度。
通过空气传感器模组采集到当前的沙发区域温度、沙发区域湿度和空气流速之后,获取用户的预设标准温度,例如对于空调来说,用户所调节的温度即为用户的预设标准温度。并根据气象部门的标准获取适合的湿度,作为预设标准湿度。当沙发区域湿度小于预设标准湿度时,进行后续步骤的判断;当沙发区域湿度大于或等于预设标准湿度时,不再进行后续步骤的判断,停止操作。也即预设标准湿度为后续步骤的一个开始条件。
计算当前的沙发区域湿度和预设标准湿度的差异,作为湿度差异;由空气流速对应的曲线中相邻的极大值和极小值对应的幅值,构成流速幅值序列。其中,由空气流速对应的曲线中相邻的极大值和极小值对应的幅值,记为流速幅值。获取流速幅值序列的方差,作为空气流速波动。
结合所述湿度差异和所述空气流速波动确定空气质量特征值,其中,所述湿度差异和所述空气流速波动,均与空气质量特征值呈正相关关系。作为本发明的一个实施例,将湿度差异和空气流速波动的乘积,作为空气质量特征值。在其他实施例中还可以将湿度差异的归一化值和空气流速波动的归一化值的乘积,作为空气质量特征值。
该空气质量特征值的计算公式为:
;其中,/>为空气质量特征值;/>为空气流速波动;/>为当前的沙发区域湿度;/>为预设标准湿度;/>为湿度差异。
其中,空气流速波动反映了空气流速的波动情况,或者是说反映了空气流速的稳定情况,该空气流速波动越大,则反映当前的空气流速越不稳定,即反映了当前的空气质量中可能存在某些问题。对应的湿度差异越大,则反映当前的湿度与预设标准湿度的差异越大,该湿度差异越大,空气质量会相对应的下降,则对应的舒适度会越低,反之,湿度差异越小,则反映当前的湿度与预设标准湿度的差异越小,该湿度差异越小,则对应的舒适度会越高。
步骤S100是通过计算当前的室内的空气质量特征,主要是为了后续与温度、湿度和流速之间的互相影响关系结合来调节空气状态。
步骤S200,根据沙发区域湿度的波动情况、空气流速的整体情况、沙发区域湿度和沙发区域温度的相关联情况,确定湿度调节需求。
当用户处在智能家居的环境中,智能家居设备的体验感对用户来说是非常重要的,当用户处于智能沙发上,智能沙发的空气传感器模组中的传感器采集沙发所处位置处的空气流速与湿度之间的影响关系,实现通过与其他的设备的联动效应来智能化的调节室内空气更能符合用户的需求的目的。对于湿度而言,空气中温度和空气流速均会影响湿度的变化,当温度升高时,空气中的水分子运动速度也会增加,从而使水分子更容易从液态转化为气态,即蒸发。当空气中的水分子蒸发后,湿度就会下降。相反,当温度下降时,水分子的运动速度减缓,从而使水分子更容易凝结成水滴或水汽,即湿度就会升高。而当风力较大时,空气流动迅速,能够将水分迅速带走,使得湿度降低;而当风力较小时,空气流动缓慢,水分难以带走,导致湿度增加。故基于温度和空气流速对于空气中的湿度的影响。本发明根据沙发区域湿度的波动情况、空气流速的整体情况、沙发区域湿度和沙发区域温度的相关联情况,确定湿度调节需求。
请参阅图2,图2为湿度调节需求的获取方法的方法流程图。该湿度调节需求的获取步骤,具体的:
步骤S201,计算沙发区域湿度的变化量和空气流速的变化量的相关系数,记为湿度-流速相关系数。
在本发明实施例中,计算得到的相关系数为线性相关系数。需要说明的是,相关系数的获取方法为现有技术,在此不再进行赘述。该湿度-流速相关系数,反映了随着时间变化空气流速与沙发所处位置处的沙发区域湿度变化量之间的相关性,该湿度-流速相关系数的取值越大就表示沙发区域湿度和空气流速的变化量的相关性越强。需要说明的是,当风经过沙发所处区域时,相对于静态的空气流动来说,风速越大,沙发所处环境中的湿度的蒸发速度越快,进而会导致沙发所处位置处的湿度变化越大,其两者之间是存在相关关系的。
步骤S202,计算沙发区域湿度的信息熵,记为湿度波动值。
信息熵反映了数据的不确定性及信息量,信息熵越大,则对应的数据的不可预测性越高,其包含的信息量越大,故通过信息熵反映沙发区域湿度的波动情况,信息熵越大,反映沙发区域湿度的数据的不可预测性越强,反映了沙发所处位置的湿度变化较为剧烈,说明其沙发所处位置的湿度可能不光受到风速的影响,还会受到其他因素的影响,进而导致在空气流速的变化过程中沙发区域湿度的变化较为混乱。需要说明的是,信息熵的获取方法为现有技术,在此不再进行赘述。
步骤S203,计算空气流速的均值的归一化值,记为空气流速均匀值。
该空气流速均匀值反映的是采集时间内的平均风速,平均风速越大,其对湿度变化的影响程度越大。需要说明的是,在本发明实施例中可以计算空气流速的均值和空气流速的最大值的比值,来实现对空气流速的均值的归一化。
步骤S204,结合所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值确定湿度调节需求。
其中,所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值均与湿度调节需求呈正相关关系。作为本发明的一个实施例,将所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值的乘积,作为湿度调节需求。作为本发明的另一个实施例还可以将所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值的和值的归一化值,作为湿度调节需求。其主要是为了体现所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值均与湿度调节需求呈正相关关系。
通过所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值共同作用,得到沙发所处区域处的湿度调节需求,该湿度调节需求的值越大,就反映沙发所处区域处的湿度环境容易受到环境因素的影响,而发生湿度环境的变化,进而反映当前沙发所处区域处的湿度调节需求较高。
该湿度调节需求的计算公式为:
;其中,/>为湿度调节需求;/>为湿度-流速相关系数;/>为相同的采集时间内空气流速的变化量与沙发区域湿度的变化量的协方差;/>为空气流速的变化量的标准差;/>为沙发区域湿度的变化量的标准差;/>为空气流速的均值的归一化值,即为空气流速均匀值;/>为沙发区域湿度的信息熵,也即为湿度波动值;y为不同种类的沙发区域湿度幅值的数量,也即温度幅值的种类数量;/>为第k种沙发区域湿度幅值的出现次数;/>为沙发区域湿度幅值的总数量;/>为对数函数。
通过空气流速和沙发区域温度共同作用,反映智能沙发区域处的湿度调节需求,有效的去调节沙发区域的空气湿度环境。
步骤S300,根据沙发区域湿度和沙发区域温度的波动情况,确定温度对湿度的补偿程度。
对于空气环境而言,湿度数据在变化过程中和温度数据的变化存在一定的同步性,通过分析温度和湿度数据的相关程度,确定湿度的静蒸发程度,当静蒸发程度较大时,则温度的变化均是由沙发所处区域处的湿度变化导致的,且湿度变化的过程中并没有对此处的湿度进行补充,即温度降低了多少,湿度就降低了多少,因此沙发所处位置处的干燥程度会越大,因此更需要去调节加湿器来补充环境中的湿度。
故根据沙发区域湿度和沙发区域温度的波动情况,确定温度对湿度的补偿程度。请参阅图3,图3为温度对湿度的补偿程度的获取方法的方法流程图,获取温度对湿度的补偿程度的步骤,具体的:
步骤S301,计算不同时刻对应的归一化后的沙发区域湿度和归一化后的沙发区域温度的均方误差,作为湿度-温度映射程度。
首先将沙发区域湿度和沙发区域温度转为同一量纲标准型,故首先对沙发区域湿度和沙发区域温度分别进行归一化处理。计算计算归一化后的沙发区域温度和沙发区域湿度之间的均方误差,该均方误差越小,就表示沙发所处区域处的温度变化和湿度变化之间的相似程度越高,湿度在被蒸发的时候会带走一定的热量,进而导致沙发所处区域处的温度也会降低。
步骤S302,计算归一化后的沙发区域湿度的最值之间的最大差值,记为湿度最大差;计算归一化后的沙发区域温度的最值之间的最大差值,记为温度最大差;将湿度最大差和温度最大差之间的差异,作为湿度-温度第一关联值;计算沙发区域湿度的标准差和沙发区域湿度的标准差之间的差异,作为湿度-温度第二关联值。
湿度-温度第一关联值反映了沙发区域湿度和沙发区域温度的最大差之间的差异,该湿度-温度第一关联值反映了沙发区域湿度在变化过程中对沙发区域温度的变化存在一定的同步程度,即反映沙发所处位置处的温度变化均是由湿度的变化导致的,不过湿度-温度第一关联值是数据的极端情况,计算的是最大差之间的差异,此时沙发所处的位置处的沙发区域湿度的静蒸发量越大。对应的,湿度-温度第二关联值反映了沙发区域湿度和沙发区域温度的标准差之间的差异,该湿度-温度第二关联值同样的反映了沙发区域湿度在变化过程中对沙发区域温度的变化存在一定的同步程度,而湿度-温度第二关联值是数据的整体情况,是通过数据的整体的标准差之间的差异,来反映湿度和温度的同步情况,即反映沙发所处位置处的温度变化均是由湿度的变化导致的,此时沙发所处的位置处的沙发区域湿度的静蒸发量越大。
步骤S303,结合所述湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值,确定温度对湿度的补偿程度。
其中,湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值均与温度对湿度的补偿程度呈正相关关系。作为本发明的一个实施例,将所述湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值的乘积的归一化值,作为温度对湿度的补偿程度。作为本发明的另一个实施例,还可以将所述湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值的和值的归一化值,作为温度对湿度的补偿程度。
该温度对湿度的补偿程度的计算公式为:
;其中,/>为温度对湿度的补偿程度;/>为采样时间中的采样时间点的数量;/>为第r个采样时间点对应的沙发区域湿度;为第r个采样时间点对应的沙发区域温度;/>为湿度-温度映射程度;/>为湿度最大差;/>为温度最大差;/>为湿度-温度第一关联值;/>为沙发区域湿度的标准差;/>为沙发区域温度的标准差;/>为湿度-温度第二关联值。
获取温度对湿度的补偿程度主要是为了后续对空气湿度的智能调节提供参考依据,结合沙发区域湿度和沙发区域温度的相关联情况,实现对湿度的调节。
步骤S400,结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,对当前的沙发区域湿度进行调节,得到适宜湿度。
通过对沙发所处区域处的沙发区域湿度、沙发区域温度和空气流速进行分析,确定出所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,确定沙发所处区域的湿度需求,以实现对当前的沙发区域湿度的自适应调节。
首先结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,确定调节系数。进一步的,将调节系数作为权重,对当前的沙发区域湿度进行加权,得到适宜湿度。
该调节系数的获取方法具体的:将温度对湿度的补偿程度和预设系数的和值的倒数,作为温度权重;将所述空气质量特征值、所述温度权重和所述湿度调节需求的乘积作为调整参数;将常数1和归一化后的调整参数的和值,确定为调节系数。在本发明实施例中通过双曲正切函数实现对调整参数的归一化。
该调节系数的计算公式为:
;其中,/>为调节系数;/>为双曲正切函数;/>为空气质量特征值;/>为湿度调节需求;/>为温度对湿度的补偿程度;/>为温度权重;为调整参数;w1为预设系数。在本发明实施例中预设系数的取值为0.01,是为了避免出现分母为0的情况。通过对湿度、温度和空气流速进行分析,得到的多个特征作为调整参数,由于调整参数中的自变量/>的取值范围为[0,+∞),故的取值范围为[0,1),对应的调节系数的取值范围为[1,2);当调节系数的取值为1时,得到的适宜湿度等于当前的沙发区域湿度;当调节系数的取值范围为(1,2)时,得到的适宜湿度大于当前的沙发区域湿度。
在得到调节系数之后,将调节系数作为权重,对当前的沙发区域湿度进行加权,得到适宜湿度。也即为将调节系数和当前的沙发区域湿度的乘积,作为适宜湿度。
根据适宜湿度向空气湿度调节机构输出控制指令,当适宜湿度大于当前的沙发区域湿度时,输出开启空气湿度调节机构的控制指令,直至当前的沙发区域湿度等于适宜湿度时,关闭空气湿度调节机构;当适宜湿度等于或小于当前的沙发区域湿度时,不再输出对空气湿度调节机构的控制指令;当空气湿度调节机构的停止时长达到预设时长时,空气调节数据处理器重新启动,进行步骤S100-S400的处理步骤,具体的:比较当前沙发区域湿度和预设标准湿度的大小,当前沙发区域湿度小于预设标准湿度时,进行再一次的适宜湿度获取。需要说明的是,适宜湿度存在大于预设标准湿度的情况,例如,当适宜湿度为55时,预设标准湿度为50时,先将当前沙发区域湿度调节至适宜湿度,关闭空气湿度调节机构,直至关闭时长达到预设时长时,空气调节数据处理器重新启动,再次比较当前沙发区域湿度和预设标准湿度的大小,当前沙发区域湿度小于预设标准湿度时,进行再一次的适宜湿度获取;当前沙发区域湿度等于或大于预设标准湿度时,停止操作,不再进行后续步骤。在本发明实施例中预设停止时长为2小时,在其他实施例中还可以由实施者根据实际情况调节该预设停止时长。
需要说明的是,步骤S100中的当前的沙发区域湿度小于预设标准湿度,仅为后续步骤的开启条件;而智能沙发的空气湿度调节装置中空气湿度调节机构的开启条件为:由空气调节数据处理器输出的开启空气湿度调节机构的控制指令;空气湿度调节机构的关闭条件为:当前的沙发区域湿度大于或等于适宜湿度时,关闭空气湿度调节机构。
通过空气调节数据处理器,对空气湿度调节机构输出控制指令,控制空气湿度调节机构。
综上所述,本发明实施例提供了一种智能沙发的空气湿度调节装置,包括智能沙发本体和空气调节分析模块。空气调节分析模块包括:空气传感器模组、空气调节数据处理器和空气湿度调节机构。空气调节数据处理器通过分析沙发区域湿度和空气流速,进而确定空气质量特征值、温度对湿度的补偿程度和湿度调节需求,进而实现对当前的沙发区域湿度的调节。本发明实现了结合当前的沙发所处区域的环境实现对当前的沙发区域湿度的自适应调节。
需要说明的是:上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

Claims (9)

1.一种智能沙发的空气湿度调节装置,包括智能沙发本体,所述智能沙发本体包括空气湿度调节装置,其特征在于,所述空气湿度调节装置还包括空气调节分析模块,所述空气调节分析模块包括:空气传感器模组、空气调节数据处理器和空气湿度调节机构;
所述空气传感器模组的信号输出端连接所述空气调节数据处理器的信号输入端,所述空气调节数据处理器的信号输出端连接所述空气湿度调节机构的信号输入端,所述空气湿度调节机构用于调整空气状态;
所述空气传感器模组用于采集室内环境中的沙发区域温度、沙发区域湿度和空气流速,并将所述沙发区域温度、所述沙发区域湿度和所述空气流速输出至所述空气调节数据处理器;
所述空气调节数据处理器用于根据沙发区域湿度和预设标准湿度的差异、空气流速确定空气质量特征值;根据沙发区域湿度的波动情况、空气流速的整体情况、沙发区域湿度和沙发区域温度的相关联情况,确定湿度调节需求;根据沙发区域湿度和沙发区域温度的波动情况,确定温度对湿度的补偿程度;结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,对当前的沙发区域湿度进行调节,得到适宜湿度;根据所述适宜湿度向空气湿度调节机构输出控制指令,用于控制调节空气湿度;
其中,根据所述适宜湿度向空气湿度调节机构输出控制指令的步骤为:
当适宜湿度大于当前的沙发区域湿度时,输出开启空气湿度调节机构的控制指令,直至当前的沙发区域湿度等于适宜湿度时,关闭空气湿度调节机构;
当适宜湿度小于或等于当前的沙发区域湿度时,不再输出对空气湿度调节机构的控制指令;
当空气湿度调节机构的停止时长达到预设时长时,空气调节数据处理器重新启动。
2.根据权利要求1所述的一种智能沙发的空气湿度调节装置,其特征在于,所述根据沙发区域湿度和预设标准湿度的差异、空气流速确定空气质量特征值,包括:
计算当前的沙发区域湿度和预设标准湿度的差异,作为湿度差异;由空气流速对应的曲线中相邻极大值和极小值对应的幅值,构成流速幅值序列,获取流速幅值序列的方差,作为空气流速波动;
结合所述湿度差异和所述空气流速波动确定空气质量特征值,其中,所述湿度差异和所述空气流速波动,均与空气质量特征值呈正相关关系。
3.根据权利要求2所述的一种智能沙发的空气湿度调节装置,其特征在于,所述结合所述湿度差异和所述空气流速波动确定空气质量特征值,包括:
将所述湿度差异和所述空气流速波动的乘积,作为空气质量特征值。
4.根据权利要求1所述的一种智能沙发的空气湿度调节装置,其特征在于,所述根据沙发区域湿度的波动情况、空气流速的整体情况、沙发区域湿度和沙发区域温度的相关联情况,确定湿度调节需求,包括:
计算沙发区域湿度的变化量和空气流速的变化量的相关系数,记为湿度-流速相关系数;计算沙发区域湿度的信息熵,记为湿度波动值;计算空气流速的均值的归一化值,记为空气流速均匀值;结合所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值确定湿度调节需求;其中,所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值均与湿度调节需求呈正相关关系。
5.根据权利要求4所述的一种智能沙发的空气湿度调节装置,其特征在于,所述结合所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值确定湿度调节需求,包括:
将所述湿度-流速相关系数、所述湿度波动值和所述空气流速均匀值的乘积,作为湿度调节需求。
6.根据权利要求1所述的一种智能沙发的空气湿度调节装置,其特征在于,所述根据沙发区域湿度和沙发区域温度的波动情况,确定温度对湿度的补偿程度,包括:
计算不同时刻对应的归一化后的沙发区域湿度和归一化后的沙发区域温度的均方误差,作为湿度-温度映射程度;
计算归一化后的沙发区域湿度的最值之间的最大差值,记为湿度最大差;计算归一化后的沙发区域温度的最值之间的最大差值,记为温度最大差;将湿度最大差和温度最大差之间的差异,作为湿度-温度第一关联值;计算沙发区域湿度的标准差和沙发区域湿度的标准差之间的差异,作为湿度-温度第二关联值;
结合所述湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值,确定温度对湿度的补偿程度;其中,湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值均与温度对湿度的补偿程度呈正相关关系。
7.根据权利要求6所述的一种智能沙发的空气湿度调节装置,其特征在于,所述结合所述湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值,确定温度对湿度的补偿程度,包括:
将所述湿度-温度映射程度、所述湿度-温度第一关联值和所述湿度-温度第二关联值的乘积的归一化值,作为温度对湿度的补偿程度。
8.根据权利要求1所述的一种智能沙发的空气湿度调节装置,其特征在于,所述结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,对当前的沙发区域湿度进行调节,得到适宜湿度,包括:
结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,确定调节系数;将调节系数作为权重,对当前的沙发区域湿度进行加权,得到适宜湿度。
9.根据权利要求8所述的一种智能沙发的空气湿度调节装置,其特征在于,所述结合所述空气质量特征值、所述温度对湿度的补偿程度和所述湿度调节需求,确定调节系数,包括:
将温度对湿度的补偿程度和预设系数的和值的倒数,作为温度权重;
将所述空气质量特征值、所述温度权重和所述湿度调节需求的乘积作为调整参数;将常数1和归一化后的调整参数的和值,确定为调节系数。
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