[发明专利]基于深度睡眠的自然风调频空调、空调系统和控制方法

说明书

基于深度睡眠的自然风调频空调系统中的风机控制装置通过对心率或呼吸速率采集终端发来的信息进行处理，判断人体所处的状态，通过对入睡阶段、浅睡阶段、深睡阶段和眼动/REM阶段输出的自然风序列延时时间依次延长，自然风序列值依次减小，以此对自然风的频率和平均气流强度进行调整使其逐级降低，以此根据人体所处的不同睡眠阶段及时调整输出自然风的平均气流强度和频率。当室内有多个人时，系统的控制权优先转交给最先入睡和最先进入深层次睡眠阶段的人，当其他人进入了更深层次的睡眠阶段，系统的控制权才会转移；当室内有老人和孩子时，系统的控制权优先转交给老人和孩子。以此加强对人体的保护，更加有利于人体的健康。

技术领域

本发明涉及空调和空调系统自然风模拟技术领域，具体涉及一种基于深度睡眠的自然风调频空调、空调系统和控制方法。

背景技术

夏季，为了提高用户使用空调的舒适度，节约资源，自然风风扇、自然风空调和自然风空调系统已经成为空调领域的重要研究方向。

一项研究表明，人体对于波动状态的气流所引起的冷热感觉强度，主要取决于气流整体的平均气流强度，而每个人由于自身的体质和所处的活动状态不同，对气流强度的偏好存在很大的差别。但是，相关技术中的自然风空调为了更好的还原自然界中的自然风，往往只关注自然风的还原情况，而忽略了个体处于不同的活动状态时对自然风平均气流强度和自然风频率的感知情况。

众所周知，轻音乐节奏缓慢，旋律轻柔、乐音委婉，营造特别的安然气氛，轻音乐在人们即将入睡时可以帮助人们入睡。当人们入睡时，呼吸和心跳都会变慢，像轻音乐一样，自然风的频率和平均气流强度也应该降低以此适应个体所处的睡眠状态。

睡眠分为四个阶段。

阶段1 ，入睡阶段：肌肉放松进入浅眠，很容易被叫醒。

阶段2 ，浅睡阶段：呼吸心跳变慢，体温略微降低，体动相对活跃。

阶段3 ，深睡阶段：呼吸心跳较前一阶段变得更慢，肌肉放松，身体几乎不动，大脑不活跃，无梦，这一阶段被叫醒需要时间恢复。

阶段4 ，眼动/REM阶段：大脑活跃度跟白天无异，眼睛快速运动但身体几乎不动。

德国精神病研究所睡眠专家们研究发现，人体除夜晚外，白天也需要睡眠。在上午9时、中午1时和下午5时，有3个睡眠高峰，尤其是中午1时的高峰较明显。也就是说，人除了夜间睡眠外，在白天有一个以4小时为间隔的睡眠节律。

研究表明，半小时左右的午睡（浅度睡眠）能让大脑和身体各系统得到放松和休息，睡的时间最长不要超过一小时，一小时以上容易使人进入深睡眠阶段，如果在此阶段突然醒来，大脑皮层中较深的抑制过程不能马上解除，关闭的毛细血管网也不能立即开放，容易造成大脑出现供血不足，植物神经系统功能出现暂时性紊乱，人体会感觉非常难受，这种不适感觉大约要持续30分钟左右才会逐渐消失。

相关技术中的发明专利2015105548483一种自动调频风扇及其控制方法，根据室内的温度和光照强度对电动机在一定周期内的工作时间和停止时间进行控制，调频效果比较机械，比较单一，仅仅只是根据周围环境的变化而调整，而不能根据人机体此时的状态做出相应的调整。

相关技术中的风扇和空调拥有睡眠模式，风扇和空调的睡眠模式是通过建立一条时间线，在不同的时间输出并模拟预设的自然风，输出的自然风比较机械，不能有效的监控人体所处的状态，不能根据人体所处的不同睡眠阶段及时调整输出的自然风平均气流强度和自然风频率。由于每个个体每天的睡眠状态都是不同的，系统预设的不同睡眠阶段的时刻和人体真实进入不同睡眠阶段的时刻是不同的，因此相关技术中的风扇和空调的睡眠模式不能根据人体的睡眠状态做出相应的调整。