一种睡眠产品舒适性的预测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种睡眠产品舒适性的预测系统，包括睡眠产品保暖量数据库、模型建立模块、模型验证模块、参数化研究模块、预测模块和推荐模块。系统的建立包括以下步骤：S1：建立一个睡眠人体舒适性预测模型；S2：确定边界条件并代入已经建立的模型，进行输出数据修改至实验数据与输出数据之间的误差在7%以内；S3：参数化研究；S4：基于S3获取睡眠产品参数、人体因素、环境因素之间的图线关系，得到一种睡眠产品舒适性的预测系统；S5：基于S4获得的一种睡眠产品舒适性的预测系统，推荐特定环境下使用的睡眠产品，确保人体睡眠的舒适性。本发明专利技术提供的睡眠产品舒适性的预测系统，能够更科学、更准确的预测睡眠产品的舒适性。

A Prediction System for the Comfort of Sleep Products

【技术实现步骤摘要】
一种睡眠产品舒适性的预测系统
本专利技术涉及智能家居
，具体涉及一种睡眠产品舒适性的预测系统。
技术介绍
随着社会经济水平和消费水平的提高，人们在满足了睡眠产品的美观性的基础之上，总想追求更高层次的需要。由于互联网对睡眠产品舒适性、健康性的宣传和普及，以及人们受教育水平和认知水平的提高，人们对自身的生理状况和精神状况的关注度越来越高，这就促使人们由关注睡眠产品的美观性逐渐转向其舒适性。再加之，高速运转的社会压力让大多数人身体疲累，提高睡眠产品的舒适性以提高人们的睡眠质量就显得尤为必要。消费者在选择睡眠产品时，主要是根据面料的种类、被套的厚度、填充材料的种类和含量等来估计睡眠产品的舒适性，通过调节面料的厚度和填充物的含量，阻止人体热量向外散发来达到提高睡眠产品舒适性的目的。而现有技术的主要存在以下弊端：通过睡眠产品的厚度和填充物的种类及含量估计产品的舒适性，不确定性因素较多，也很难准确判断睡眠产品的舒适性温度范围。首先，消费者在购买产品时经常处在相对舒适的商场环境中，不一定处于实际使用的环境中，很难做出准确的预判。其次，消费者判断时处于觉醒状态，而实际使用时处于睡眠状态，人体生理状态差异较大，无法准确预估产品的舒适性。最后，实际睡眠环境也是动态变化的，消费者预估产品的舒适性难度较大。因此，需要一种更科学、更准确的睡眠产品舒适性的预测系统，预测睡眠状态下人体-睡眠产品-环境的关系，并做出智能推荐，提高睡眠产品的舒适性。
技术实现思路
要解决的技术问题：本专利技术提供了一种睡眠产品舒适性的预测系统，能够更科学、更准确的预测睡眠产品的舒适性。技术方案：一种睡眠产品舒适性的预测系统，所述系统包括睡眠产品保暖量数据库、模型建立模块、模型验证模块、参数化研究模块、预测模块和推荐模块；所述睡眠产品保暖量数据库根据睡眠产品的面料种类、面料厚度、填充物种类、填充物重量、人体姿势等构建的有关特定环境下推荐的睡眠产品数据库；所述模型建立模块按照人体热传递模型建立的关于睡眠人体、睡眠产品和局部环境的睡眠人体舒适性预测模型；所述模型验证模块通过不断的修正实验数据与输出数据的差值，获得人体因素、睡眠产品因素和环境因素之间的图线关系；所述参数化研究模块能够基于验证的睡眠产品舒适性预测模型，对各种人体因素、睡眠产品因素和环境因素进行参数化研究，得出一种睡眠产品舒适性的预测系统；所述预测模块根据获得的最终的“睡眠人体-睡眠产品-局部环境”的睡眠人体舒适性预测模型，预测环境因素改变时人体睡眠产品的舒适性；所述推荐模块能够通过上述建立的预测系统的预测模块即可获得“时间-体核温度-体表温度”动态图谱，从而可以评估不同类型的睡眠产品在不同的环境温度条件下使用后受试者的皮肤温度和核心体温变化趋势，基于睡眠产品保暖量数据库指导消费者在特定的环境条件下选择合适的睡眠产品。进一步的，所述预测系统的建立包括以下步骤：S1：按照人体生理热传递特征，建立一个“睡眠人体-睡眠产品-局部环境”的睡眠人体舒适性预测模型；S2：进行实验，确定边界条件并代入已经建立的模型，对比实验所得的结果数据与模型的输出数据进行修改，不断重复以至实验数据与输出数据之间的误差在7%之内；S3：基于验证的睡眠产品舒适性预测模型，对各种环境因素、睡眠产品因素和人体因素进行参数化研究；S4：基于S3获取睡眠产品参数、人体因素、环境因素之间的图线关系，得到一种睡眠产品舒适性的预测系统；S5：基于S4获得的一种睡眠产品舒适性的预测系统，可根据天气预报的温度、湿度、辐射温度和风速等参数，基于睡眠产品保暖量数据库推荐特定环境下使用的睡眠产品，确保人体睡眠的舒适性。进一步的，所述S1中睡眠人体-睡眠产品-局部环境的舒适性预测模型为根据热传递相关理论建立的多节点生理热传递模型，将人体细分为32个区段，每个区段从里向外各分为四个层，外加一个血液中心，一共129个节点，所述的每个区段中的四个层为体核层、肌肉层、脂肪层和皮肤层。进一步的，所述S1中生理热传递模型考虑了睡眠人体热调节的周期性，即快速眼动时期和非快速眼动时期，具有不同的代谢量、出汗率、血流量、冷颤发热量等生理参数。进一步的，所述S1中局部环境为睡眠人体在32个局部区段的热阻和湿阻以及周围的环境参数，包括空气温度、相对湿度、辐射温度和风速等。进一步的，所述S2中实验数据为真人实验中测量的核心体温和12点平均皮肤温度，输出数据为通过模型预测所得的核心体温和平均皮肤温度。进一步的，所述S3中睡眠产品和环境因素包括睡觉时被褥和床垫的局部热阻和湿阻、所穿服装的局部热阻和湿阻、环境温、湿度、辐射温度和风速等，所述的人体因素包括人体姿势的改变，即平躺，侧卧和蜷缩。进一步的，所述S5中睡眠产品保暖量数据库根据睡眠产品的面料种类、面料厚度、填充物种类和填充物重量构建而成，需要经过大量的实验数据积累获得。有益效果：1.本专利技术预测系统中将人体分为32个区段，每个区段从里到外分为四个层，外加一个血液中心，共129个节点，将人体高度细分化，建立更准确、更科学的生理模型，有更精准、更科学的科学理论支持。2.本专利技术预测系统充分考虑人体的生理特征，将人体的睡眠状态分为快速眼动时期和非快速眼动时期两个不同的代谢状态，并且考虑人体不同部位的局部热阻和湿阻，以及人体不同姿势下的局部热阻，基础数据更精确，更加符合人体的实际状态。3.本专利技术预测系统进一步考虑影响睡眠产品舒适性的各种因素，即睡眠产品和环境因素以及人体因素，使得研究更细致、更全面。从而帮助消费者选择舒适的睡眠产品，保证睡眠质量，同时指导生产商了解睡眠产品的保暖性与其使用温度的关系，从而根据消费者的使用环境设计好对应的产品。附图说明图1是本专利技术睡眠产品舒适性预测系统的流程示意图。图2是本专利技术睡眠产品舒适性预测系统的结构示意图。具体实施方式如图1和图2所示，一种睡眠产品舒适性的预测系统，包括睡眠产品保暖量数据库、模型建立模块、模型验证模块、参数化研究模块、预测模块和推荐模块；其中，睡眠产品保暖量数据库用于根据睡眠产品的面料种类、面料厚度、填充物种类、填充物重量、人体姿势获得不同睡眠产品在不同的环境温度条件下使用后睡眠人体的皮肤温度和核心体温变化趋势，从而为消费者推荐特定环境下最优的睡眠产品以及指导生产商根据消费者的使用环境设计最优的产品；模型建立模块按照人体热传递模型建立关于“睡眠人体-睡眠产品-局部环境”的睡眠人体舒适性预测模型；模型验证模块通过不断的修正实验数据与输出数据的差值，获得人体因素、睡眠产品因素和环境因素之间的图线关系；参数化研究模块基于验证的睡眠产品舒适性预测模型，对各种人体因素、睡眠产品因素和环境因素进行参数化研究，得出一种睡眠产品舒适性的预测系统；预测模块根据获得的最终的“睡眠人体-睡眠产品-局部环境”的睡眠人体舒适性预测模型，预测环境因素改变时人体睡眠产品的舒适性；推荐模块通过上述建立的预测系统的预测模块获得“时间-体核温度-体表温度”动态图谱，从而评估不同类型的睡眠产品在不同的环境温度条件下使用后受试者的皮肤温度和核心体温变化趋势，基于睡眠产品保暖量数据库指导消费者在特定的环境条件下选择合适的睡眠产品。本实施例预测系统的建立包括以下步骤：S1：按照人体生理热传递模型，建立一个“睡眠人体-睡眠产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种睡眠产品舒适性的预测系统，其特征在于：所述系统包括睡眠产品保暖量数据库、模型建立模块、模型验证模块、参数化研究模块、预测模块和推荐模块；所述睡眠产品保暖量数据库用于根据睡眠产品的面料种类、面料厚度、填充物种类、填充物重量、人体姿势等构建的有关特定环境下推荐的睡眠产品数据库；所述模型建立模块按照人体热传递模型建立的关于睡眠人体、睡眠产品和局部环境的睡眠人体舒适性预测模型；所述模型验证模块通过不断的修正实验数据与输出数据的差值，获得人体因素、睡眠产品因素和环境因素之间的图线关系；所述参数化研究模块能够基于验证的睡眠产品舒适性预测模型，对各种人体因素、睡眠产品因素和环境因素进行参数化研究，得出一种睡眠产品舒适性的预测系统；所述预测模块根据获得的最终的“睡眠人体‑睡眠产品‑局部环境”的睡眠人体舒适性预测模型，预测环境因素改变时人体睡眠产品的舒适性；所述推荐模块能够通过上述建立的预测系统的预测模块即可获得“时间‑体核温度‑体表温度”动态图谱，从而可以评估不同类型的睡眠产品在不同的环境温度条件下使用后受试者的皮肤温度和核心体温变化趋势，基于睡眠产品保暖量数据库指导消费者在特定的环境条件下选择合适的睡眠产品。...

【技术特征摘要】
1.一种睡眠产品舒适性的预测系统，其特征在于：所述系统包括睡眠产品保暖量数据库、模型建立模块、模型验证模块、参数化研究模块、预测模块和推荐模块；所述睡眠产品保暖量数据库用于根据睡眠产品的面料种类、面料厚度、填充物种类、填充物重量、人体姿势等构建的有关特定环境下推荐的睡眠产品数据库；所述模型建立模块按照人体热传递模型建立的关于睡眠人体、睡眠产品和局部环境的睡眠人体舒适性预测模型；所述模型验证模块通过不断的修正实验数据与输出数据的差值，获得人体因素、睡眠产品因素和环境因素之间的图线关系；所述参数化研究模块能够基于验证的睡眠产品舒适性预测模型，对各种人体因素、睡眠产品因素和环境因素进行参数化研究，得出一种睡眠产品舒适性的预测系统；所述预测模块根据获得的最终的“睡眠人体-睡眠产品-局部环境”的睡眠人体舒适性预测模型，预测环境因素改变时人体睡眠产品的舒适性；所述推荐模块能够通过上述建立的预测系统的预测模块即可获得“时间-体核温度-体表温度”动态图谱，从而可以评估不同类型的睡眠产品在不同的环境温度条件下使用后受试者的皮肤温度和核心体温变化趋势，基于睡眠产品保暖量数据库指导消费者在特定的环境条件下选择合适的睡眠产品。2.根据权利要求1所述的一种睡眠产品舒适性的预测系统，其特征在于：预测系统的建立包括以下步骤：S1：按照人体生理热传递特征，建立一个“睡眠人体-睡眠产品-局部环境”的睡眠人体舒适性预测模型；S2：进行实验，确定边界条件并代入已经建立的模型，对比实验所得的结果数据与模型的输出数据进行修改，不断重复以至实验数据与输出数据之间的误差在7%之内；S3：基于验证的睡眠产品舒适性预测模型，对各种环境因素、睡眠产品因素和人体因素进行参数化研究；S4：基于S3获取睡眠产品参数、人体因素、环境因素之间的图线关系，得到一种睡...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢业虎，潘梦娇，蒋沁，蒋俊鹏，
申请(专利权)人：南通纺织丝绸产业技术研究院，苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32