CN103582212A - 灯光控制系统及方法 - Google Patents

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林建平
谢海军
温源
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Abstract

本发明公开了灯光控制系统及方法，所述灯光控制系统包括一信号采集模块、一信号处理模块以及一信号传输模块；所述信号采集模块用于实时采集人体的生理信号，所述信号处理模块用于对所述生理信号进行处理以生成一控制信号，所述信号传输模块用于将所述控制信号传输至一灯具以控制所述灯具的灯光的色彩的变化。本发明能够实时地采集人体的生理信号，并对其进行分析处理以产生控制信号，并通过控制信号来控制灯具的灯光色彩的变化，从而在人的不同的睡眠阶段都起到很好的帮助及治疗效果。本发明能够根据人体生理信号来自动变换灯具的灯光色彩，突破了传统的灯具灯光的照明意义，具有智能的睡眠调节功能，很好地保障了人们的睡眠健康。

Description

灯光控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种灯光控制系统及方法，特别是涉及一种能够对人体的生理信号进行实时地采集、分析及处理以生成控制信号，并利用控制信号来控制灯具的灯光的色彩变化的灯光控制系统以及利用所述灯光控制系统实现的灯光控制方法。
背景技术
目前灯具在日常生活中的应用越来越频繁，而随着无线射频及数据采集等电子技术的飞速发展，现在也出现了很多对灯具进行控制的遥控器。但是，无论是否使用遥控器，用户都只能手动控制灯的亮度和色彩，因此，现在的灯具也只能用于照明和装饰，并不能根据人体的脉搏和体温信号的变化来自动改变灯的亮度和颜色，也不能对人们的睡眠起到帮助及治疗效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中灯具不能根据人体的脉搏和体温信号的变化来自动改变灯的亮度和颜色，也不能对人们的睡眠起到帮助及治疗效果的缺陷，提供一种能够对人体的生理信号进行实时地采集、分析及处理以生成控制信号，并利用控制信号来控制灯具的色彩变化的灯光控制系统以及利用所述灯光控制系统实现的灯光控制方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种灯光控制系统，其特点在于，其包括一信号采集模块、一信号处理模块以及一信号传输模块；
所述信号采集模块用于实时采集人体的生理信号，所述信号处理模块用于对所述生理信号进行处理以生成一控制信号，所述信号传输模块用于将所述控制信号传输至一灯具以控制所述灯具的灯光的色彩的变化。
在本发明中，无需对生理信号与控制信号之间的具体转换关系进行限制，而是可以任意设计，只要在每种设计方案中该转换关系均是确定的即可。
目前大多数的生理信号基本都用于医疗电子，而在本发明中，在采集到人体的生理信号后，会通过相应的采集处理函数来对生理信号进行处理，并得到最终的控制信号，然后再利用所述控制信号来控制灯具的灯光色彩的变化，从而可以使得灯具的灯光产生具有帮助睡眠的效果，对经常失眠的人也会有一定的治疗效果，保障了人们的睡眠健康。
较佳地，所述生理信号包括脉搏信号及体温信号，所述信号采集模块包括一用于采集所述脉搏信号的脉搏传感器及一用于采集所述体温信号的体温传感器。
较佳地，所述控制信号的电压用于控制所述灯具的灯光的色彩的亮度，所述控制信号的频率用于控制所述灯具的灯光的色彩的色相及饱和度。通过控制色彩的三要素：亮度、色相及饱和度的变化，就能够完整地控制色彩的变化，对于不同的生理信号，就能够控制灯具的灯光产生不同的色彩，从而使得灯光的色彩在人的不同的睡眠阶段都能够起到帮助睡眠的效果。
较佳地，所述灯光控制系统还包括一遥控模块，所述信号处理模块、所述信号传输模块及所述遥控模块均集成在同一电路板上。这样，上述三个模块通过集成在同一块电路板上，也就相当于集成在一个遥控器上，而所述遥控器与所属灯具相匹配，从而就可以利用所述遥控器来以有线或无线的方式实时地控制所述灯具的灯光的色彩的变化。
较佳地，所述信号处理模块对所述脉搏信号及所述体温信号的处理包括滤波、采样、时域和频域分析。
所述脉搏传感器和体温传感器首先从人体得到脉搏和体温的模拟信号，所述模拟信号会带有各种频率的信号，因此，在采样前需要对其进行滤波等处理，处理后再对其进行采样，采样后即可得到原始的数字信号，最后，再通过相关的算法，如时域或频域的算法对其进行分析处理，就能够得到控制色彩变化的数字信号，而上述的对信号的各种处理均可以利用本领域的现有技术实现，在此就不再赘述。
较佳地，所述灯具为一LED（发光二极管）灯。
本发明的目的在于还提供了一种灯光控制方法，其特点在于，其利用上述的灯光控制系统实现，所述灯光控制方法包括：
S1、所述信号采集模块实时采集人体的生理信号；
S2、所述信号处理模块对所述生理信号进行处理以生成一控制信号；
S3、所述信号传输模块将所述控制信号传输至一灯具以控制所述灯具的灯光的色彩的变化。
较佳地，所述生理信号包括脉搏信号及体温信号。
较佳地，步骤S3中所述控制信号的电压控制所述灯具的灯光的色彩的亮度，所述控制信号的频率控制所述灯具的灯光的色彩的色相及饱和度。
较佳地，步骤S2中所述信号处理模块对所述脉搏信号及所述体温信号的处理包括滤波、采样、时域和频域分析。
本发明的积极进步效果在于：本发明能够实时地采集人体的生理信号，并对其进行分析处理以产生控制信号，并通过控制信号来控制灯具的灯光色彩的变化，从而在人的不同的睡眠阶段都起到很好的帮助及治疗效果。本发明能够根据人体生理信号来自动变换灯具的灯光色彩，突破了传统的灯具灯光的照明意义，具有智能的睡眠调节功能，很好地保障了人们的睡眠健康。
附图说明
图1为本发明的一较佳实施例的灯光控制系统的结构图。
图2为本发明的一较佳实施例的灯光控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明的灯光控制系统包括一信号采集模块1、一信号处理模块2以及一信号传输模块3。
所述信号采集模块1首先实时采集人体的生理信号，所述信号处理模块2对所述生理信号进行处理以生成一控制信号，所述信号传输模块3则将所述控制信号传输至一灯具以控制所述灯具的灯光的色彩的变化。
本发明旨在对人在不同的睡眠阶段产生的不同的生理信号进行实时采集处理来生成控制信号，再利用控制信号控制灯具的灯光色彩的变化，从而使灯具的灯光产生不同的色彩，以对人们的睡眠起到很好的帮助和治疗效果。
因此，在具体实施过程中，所述信号采集模块1可以实时采集人体的脉搏信号及体温信号这两个最能够反应人的睡眠情况的生理信号，具体所述信号采集模块1可以采用一脉搏传感器4以及一体温传感器5来分别采集所述脉搏信号及所述体温信号。其中，所述脉搏传感器4及所述体温传感器5可以制作成一种戴于人的手腕的小装置。
所述脉搏传感器4和体温传感器5首先从人体得到脉搏和体温的模拟信号，所述模拟信号会带有各种频率的信号，因此，在采样前需要对其进行滤波等处理，处理后再对其进行采样，采样后即可得到原始的数字信号，最后，再通过相关的算法，如时域或频域的算法对其进行分析处理，就能够得到控制色彩变化的数字信号，而上述的对信号的各种处理均可以利用本领域的现有技术实现，在此就不再赘述。
最后，利用所述控制信号来控制灯具的灯光色彩的变化，通过所述控制信号的电压来控制所述灯具的灯光的色彩的亮度，所述控制信号的频率来控制所述灯具的灯光的色彩的色相及饱和度。通过控制色彩的三要素：亮度、色相及饱和度的变化，就能够完整地控制灯光色彩的变化，对于不同的生理信号，就能够控制灯具的灯光产生不同的色彩，从而使得灯光的色彩在人的不同的睡眠阶段都能够起到帮助睡眠的效果。
其中，所述灯光控制系统还可以包括一遥控模块6，所述信号处理模块2、所述信号传输模块3及所述遥控模块6均可以集成在同一电路板上。这样，上述三个模块通过集成在同一块电路板上，也就相当于集成在一个遥控器上，而所述遥控器与所属灯具相匹配，从而就可以利用所述遥控器来以有线或无线的方式实时地控制所述灯具的灯光的色彩的变化，而所述灯具可以采用一LED灯。
同时，在本发明的具体实现过程中，在所述遥控器中还可以预存储一睡眠文件，而针对具有不同的失眠特征的人的睡眠参数，可以编辑出不同的睡眠文件，通过睡眠文件就可以对控制信号控制灯具的灯光色彩起到一定的辅助和参考作用，从而使得灯具的灯光色彩更贴合人的睡眠特征。因此，本发明的灯光控制系统能够根据人体生理信号来自动变换灯具的灯光色彩，突破了传统的灯具灯光的照明意义，具有智能的睡眠调节功能，很好地保障了人们的睡眠健康。
如图2所示，本发明利用本实施例的灯光控制系统实现的灯光控制方法包括以下步骤：
步骤100、所述信号采集模块1通过所述脉搏传感器4及所述体温传感器5实时采集人体的脉搏信号及体温信号。
步骤101、所述信号处理模块2对所述脉搏信号及所述体温信号进行处理以生成一控制信号。
步骤102、所述信号传输模块3将所述控制信号传输至一灯具以控制所述灯具的灯光的色彩的变化，至此流程结束。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种灯光控制系统，其特征在于，其包括一信号采集模块、一信号处理模块以及一信号传输模块；
所述信号采集模块用于实时采集人体的生理信号，所述信号处理模块用于对所述生理信号进行处理以生成一控制信号，所述信号传输模块用于将所述控制信号传输至一灯具以控制所述灯具的灯光的色彩的变化。
2.如权利要求1所述的灯光控制系统，其特征在于，所述生理信号包括脉搏信号及体温信号，所述信号采集模块包括一用于采集所述脉搏信号的脉搏传感器及一用于采集所述体温信号的体温传感器。
3.如权利要求2所述的灯光控制系统，其特征在于，所述控制信号的电压用于控制所述灯具的灯光的色彩的亮度，所述控制信号的频率用于控制所述灯具的灯光的色彩的色相及饱和度。
4.如权利要求3所述的灯光控制系统，其特征在于，所述灯光控制系统还包括一遥控模块，所述信号处理模块、所述信号传输模块及所述遥控模块均集成在同一电路板上。
5.如权利要求2-4中任意一项所述的灯光控制系统，其特征在于，所述信号处理模块对所述脉搏信号及所述体温信号的处理包括滤波、采样、时域和频域分析。
6.如权利要求5所述的灯光控制系统，其特征在于，所述灯具为一LED灯。
7.一种灯光控制方法，其特征在于，其利用如权利要求1所述的灯光控制系统实现，所述灯光控制方法包括：
S1、所述信号采集模块实时采集人体的生理信号；
S2、所述信号处理模块对所述生理信号进行处理以生成一控制信号；
S3、所述信号传输模块将所述控制信号传输至一灯具以控制所述灯具的灯光的色彩的变化。
8.如权利要求7所述的灯光控制方法，其特征在于，所述生理信号包括脉搏信号及体温信号。
9.如权利要求8所述的灯光控制方法，其特征在于，步骤S3中所述控制信号的电压控制所述灯具的灯光的色彩的亮度，所述控制信号的频率控制所述灯具的灯光的色彩的色相及饱和度。
10.如权利要求8或9所述的灯光控制方法，其特征在于，步骤S2中所述信号处理模块对所述脉搏信号及所述体温信号的处理包括滤波、采样、时域和频域分析。
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