CN106125685A - 一种基于dsp技术的家庭现代化舒适设备组合系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其涉及的音视频等功能模块分散在控制系统中，利用以DSP为核心的主处理器的基于时钟回路控制的拓扑和遗传优化算法程序使人们可以根据自己的喜好将房间构造出虚拟的音视频场景，并通过时钟回路程序预测出作息规律而对用户做出提醒并在规律时间下观影，系统可以自动检测空气的温度，湿度及质量并自动调整到最佳值；生活记录仪记录生活中重要的事情；人体健康检测仪随时检测人们的健康指标对疾病提早做出预防,通过合适的位置布局使音视频设备等根据最优的个性化原则放置在房间的合适位置，提高了视听感觉和用户在家里的舒适度水平，以实现家庭生活更舒适、高效和智能化之目的。

Description

一种基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统

技术领域

本发明涉及智能家居以及人体检测的技术领域，尤其涉及一种使用户身心愉悦的家居环境智能设备组合系统。

背景技术

当今社会飞速发展，居民的生活水平不断提高，居住环境也得到极大的改善。但房间的墙壁千篇一律，换掉壁纸才能带来不一样的感受，而在外面工作时会遇到各种事情，工作的压力随之而来，许多人生活的很累，几乎抽不出时间来放松自己。社会不断进步，人们的工作和生活节奏不断加快，经常需要处理许多事情，也常常会忘记某些事情，在家里装备一个记录生活的仪器，提醒自己重要的事情。现代社会疾病的早发率不断升高，生活压力大，食物的不安全，空气的质量差等原因造成了这一现象。如果居民在家里就可以检测自己的身体状况，就能提前发现某些疾病，提早的进行治疗还能避免医院人满为患；中国专利201420869757.X公开了一种基于人体舒适度的家庭环境控制器，硬件包括主处理器、协处理器等模块，该实用新型结合用户舒适感觉和人体舒适度理论来记录特定用户的温度调节区间，控制温度在用户的舒适区间内动态变化，使用户处于一种渐变的舒适热环境内，提高用户的舒适度；中国专利201010613385.0公开了一种基于蓝牙传输的智能家居语音控制系统及方法，实现了手机终端与智能家居电器的语音控制；中国专利201220322800.1公开了一种智能化家居控制器，包括智能家居控制管理系统、家居安防系统和智能家居设备系统，家居安防系统包括门禁系统、烟雾检测报警系统和燃气泄漏检测报警系统，设置的智能家居控制管理系统、家居安防系统和智能家居设备系统，利用网络技术、物联网技术等技术手段，实现对智能家居设备的远程界面控制、语音控制和近程无线控制，既可以对整个智能家居设备系统实施整体操作，又可以对其中的子系统甚至是单独的设备进行操作，为人们的日常生活带来了方便；中国专利201410241734.9公开了一种家庭用远程控制系统，利用智能手机和手机网络通信技术和自动控制技术，将与家庭生活有关的家用电器和家居设备等有机地结合在一起，实现家庭外的远程控制；201410261121.1公开了一种智能化家居控制系统，该智能化家居控制系统包括MCU处理器、开关模块、空调控制模块、电动窗帘模块及地暖模块，该智能化家居控制系统能,够提供给用户更加智能化的家庭居条件，适用性强，低功耗。201610045000.2公开了一种基于DSP的家庭智能用电控制终端，中央处理单元是以DSP为核心的控制器，能达到高效智能用电，减少家庭能耗等效果。201320269966.6公开了一种无线智能背景音乐控制系统，解决了现有背景音乐单调和功能单一等问题，并显著提高了家居控制自动化水平，增强了家居控制的功能。201510562313.0公开了一种基于虚拟病例的诊疗正确性自动评价系统，包含服务器以及分别电路连接服务器的管理终端、评价终端和测试终端，能够客观地实现对诊疗正确性的自动评价，减少了人工评分的工作量，实现了对临床医师诊疗能力的定量评价。基于Android的智能家居控制系统的设计与实现一文中公开了一种面向Web服务的智能家居控制系统，房间控制器与室内的家居设备相对应的模块通过无线的方式进行通信,从而实现了远程控制家居设备的功能，相对本发明而言，微型投影仪、无线音箱等属于现有技术，但现有技术中没有公开本发明中自动调焦反馈装置和投影位置角度对成像影响，也没有公开音箱位置对音质的影响，没有公开利用在以DSP为核心的主处理器的拓扑和遗传优化算法程序来实现可根据用户的偏好程度自动命令基于时钟回路所控制的微型投影仪、无线音箱播放所偏好的音视频图像和作息时间规律铃声这一技术问题，本发明实现了根据用户的偏好实现音视频控制，实现了在家中就体验到的根据个人喜好控制时间和观影类型，使人身处身心愉悦的环境，并且在家中人体健康指标检测仪就可以检测自己的身体状况，以提早预防疾病，使处在其中的人们如身临其境，使身心得到极大的放松。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种家庭现代化舒适设备组合系统，以达到人们可以根据自己的喜好，将房间布置成不同的场景配合适当的音乐，构造出虚拟的场景；系统可以自动检测空气的温度，湿度及空气质量并自动调整到最佳值；一台生活记录仪记录生活的琐事防止因太忙而忘记某些重要的事情；一台人体健康检测仪随时检测人们的健康指标对疾病提早做出预防,并通过合适的位置布局使音视频达到最佳播放效果的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，包括电源、智能控制处理模块、生活记录模块、时钟回路模块、环境控制模块、投影模块、音箱模块、人体检测模块，智能控制处理模块与其他模块、各模块组成部件之间为电连接或无线连接，智能控制处理模块包括主处理器、协处理器、控制面板、手机，电源为系统模块供电，所述主处理器带有数据分析整合模块，里面设定根据用户的偏好程度设计的基于时钟回路控制的拓扑和遗传优化算法控制程序，可对手机每次输入存储的视频，音频，图像，作息时间等数据进行分析整合优化，并对手机进行信息反馈，所述时钟回路模块可对用户的作息时间和观影时间点进行自动控制。

时钟回路模块包括红外线传感器、主处理器里的记忆存储单元、判断处理单元。

数据分析整合模块包括数据采集单元、记忆存储单元、主处理器控制单元、数据分析整合单元。

投影模块包括微型投影仪，微型投影仪上设有自动调焦装置和无线网卡，音箱模块包括无线音箱，无线音箱具有无线接收器，所述主处理器带有蓝牙适配器和MINI-PCI无线网卡，自动调焦装置能够根据投影图像位置自动调焦，无线网卡可以接收主处理器MINI-PCI无线网卡上发出的信号，蓝牙适配器能够发射相应的信号，无线音箱上具有无线接收器，可接收信号，从而使无线音箱运作。

人体检测模块包括人体健康指标检测仪，人体健康指标检测仪包括相关传感器、数据采集器、主处理器、显示器。

所述环境控制模块包括温湿度及空气净化系统，系统包括带传感器的温度检测器、湿度检测器、空气状况记录仪、显示屏，分别与主处理器入口端口电连接，主处理器出口端与温控仪、湿度控制器、空气净化器、显示屏电连接。

温湿度及空气净化系统中的温度检测器，湿度检测器，空气状况记录仪中的传感器将数值传递给主处理器，主处理器把监测到的环境温度、湿度和相关的参数设置传输给协处理器，协处理器处理后，根据协处理器所预测的舒适度指标值执行控制策略，发出命令使温控仪和湿度控制器、空气净化系统工作，并且各参数和舒适度指标预测值存储于控制器数据库中，在显示屏读取各房间的温湿度数据，用户主观参数和房间的舒适度评价预测值。

微型投影仪为四台，分散布置在房间的墙壁上,每两台相对放置，且都放置在在所在墙壁的中点，相邻的两两镜头间连线的夹角角度范围为80-90度。

无线音箱为两台，布置在主卧室的同一侧的两个墙角，两者中心线的夹角角度为90度，手机或生活记录仪布置在卧室床头柜上。

协处理器外接报警电路，报警电路接电源，协处理器将空气状况与最佳值进行比较，检测到空气达不到健康标准时，触动报警电路中的报警装置，从而发出报警信号。

通过上述技术方案，本发明提供的家庭现代化舒适设备组合系统，仅用一部手机就可对整个系统进行控制，实现了在家中就体验到的根据个人喜好自动控制观影时间点、观影类型和作息时间点，使人身处身心愉悦的环境，并且在家中人体健康指标检测仪就可以检测自己的身体状况，以提早预防疾病，使身心得到极大的放松，并可以自动检测空气的温度，湿度及空气质量并自动调整到最佳值的技术效果。

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，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地介绍，但本发明的实施方式不限如此。

图1为本发明实施例所公开的各个部件之间连接示意图；

图2为本发明实施例所公开的各个功能模块之间的关系图；

图3为本发明实施例所公开的智能控制处理模块中的根据用户的偏好程度设计的数据分析流程示意图；

图4为本发明实施例所公开的时钟回路模块工作示意图；

图5为本发明实施例所公开的时钟回路模块控制人作息时间的示意图；

图6为本发明实施例所公开的家庭现代化舒适设备组合的主卧室布局示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

由图2所示，基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，包括电源、智能控制处理模块、生活记录模块、时钟回路模块、环境控制模块、投影模块、音箱模块、人体检测模块，智能控制处理模块与其他模块分别电连接或无线连接，智能控制处理模块包括主处理器、协处理器、控制面板、手机，电源为上述模块直接或间接供电。

四台微型投影仪(带有无线网卡)分散布置在房间的墙壁上，使用自动对焦功能使画面布满整个卧室，自动对焦装置还可以在室内任何位置调整图像的大小；当画面出现后，主处理器通过蓝牙设备将播放的音乐传输给音箱，布置在墙角的两台无线音箱会播放相配合的音乐，使用户如身临其境一般。此外还可以设定睡眠及起床的时间和相应的提醒音乐，到了固定的时间，主处理器是基于DSP技术的处理器，利用一个时间的程序控制音箱播放音乐以提醒人们睡觉或起床，娱乐，工作等日常作息习惯。

房间里的温湿度及空气净化系统保障了用户的生活环境，放置在靠窗一侧的墙上，系统自动检测房间里的温度，湿度以及空气质量并根据所输入的标准值进行调整。在洗手间，厨房等易产生不良气味的房间，会有专门的空气净化器进行净化同时会释放出特定的气味来掩盖原来的气味。

生活记录模块包括生活记录仪，可利用手机充当一种生活记录仪，布置在卧室床的一边，方便用户使用；用户将重要的事情输入手机并进行标记，通过这台手机将提示信息发送到用户随身携带的智能控制处理模块中的手机里，也可以只利用智能控制处理模块中的手机作为生活记录仪。

一台人体健康指标综合检测仪随时检测自己的身体，用户将自己所需要检查的内容输入检测仪中，检测仪会自动工作，一段时间后会出现所测值。

由图1所示，用户通过手机将所喜欢的图片，音乐传输并储存在存储器中。系统开始工作后，用户通过控制面板或手机选择所喜欢的画面及音乐，通过网络或数据线向主处理器发送信号，主处理器接收到命令后，通过无线网卡发出WIFI信号传递给微型投影仪(带有无线网卡)，微型投影仪的无线网卡收到信号，接收画面，将画面投影到墙壁上，之后距离感应器感应投影距离并发送到主处理器，主处理器发出信号改变焦距，使画面更加清晰；主处理器与蓝牙无线音箱透明串口连接，投影同时触动声音控制电路，主处理器的蓝牙适配器发出信号，利用信号放大器放大信号实现远距离传输，无线音箱的无线接收器接受信号，音箱播放音乐。当人们想更改画面只需要对控制面板进行调整即可。无线音箱播放提醒音乐，只需要将红外线传感器感知人的作息，利用一个时钟回路即可满足要求。如图3所示，通过在主处理器内数据分析整合模块里单元设定的基于时钟回路控制的拓扑和遗传优化算法控制程序，使手机每次输入存储的视频，音频，图像，作息时间等数据进行分析整合优化，使用经过一段时间后(该时间段一般为30天以上)，主处理器利用该算法统计出各种类型信息出现的概率，某种类型信息出现的概率越高，则用户偏好程度越大，并对手机进行信息反馈，即根据用户浏览网页或文件的关键词，筛选相关的内容主动推送。例如用户特别关心足球的相关网页，那么有关足球的信息就要主动向用户推送；如果用户特别关心军事的相关网页，那么有关军事的信息就要主动向用户推送，从而在下一次使用时，手机即使不输入音视频等文件，只按动手机相关控制按钮，或10分钟不操作时，手机也会自动利用网络浏览或下载用户相关偏好的文件，并传输到主处理器内，主处理器向微型投影仪和无线音箱发布指令自动播放所偏好的音视频文件，从而实现了主处理器可根据用户的偏好程度自动命令微型投影仪和无线音箱自动播放所偏好的音视频文件，用户利用投影仪观看电影时，主处理器里的时钟回路模块中的记忆存储单元会将时间等记忆并储存起来，主处理器分析整合出用户看电影时的一个时间段，用户在何时观影，记忆存储单元也会储存，下一次这个时间也会播放同样这种类型的音视频；而且当观看时间过长时，主处理器会利用投影仪发出提醒信号；此外，用户也可以设置一个时间段选择观看视频等，利用一个时钟回路，到时主处理器会提醒用户是否进行观影。需要特别说明的是，在有网络时，作为控制系统核心的主处理器也可以直接利用网络浏览或下载用户相关偏好的文件，并对音视频设备发出播放指令，产生同样的效果，此时对手机的信息反馈的作用仅是供用户选择是否播放，这样即使手机功能丧失，也会自动播放音乐，用户可使用备用的控制面板对系统作出控制。

如图4所示，用户上床后，红外线传感器不断检测用户的状态，当检测到用户睡着时，即10分钟内人体热量小于预设在主处理器里的热量设定值时，主处理器记录下最后的睡眠时间点并储存到记忆存储单元，经过几天时间记录睡眠时间点，主处理器分析整合出用户睡眠的一个时间段，之后判断处理单元会对用户状态进行判断是否需要控制音箱播放提醒音乐。睡眠提醒的时钟回路程序如图5所示，用户可以选择是否需要提醒功能，若需要或不选择程序会自动进行，到了睡眠时间主处理器控制红外线传感器工作，红外线传感器检测不到用户或用户活动时，即10分钟内人体热量大于预设在主处理器里的热量设定值或人体热量为零时，会传递给主处理器，主处理器控制音箱发声，检测到用户主处理器根据传感器传递的信号判断是否睡着，若睡着程序停止，则不控制音箱发声。起床的时钟回路程序与之类似，不作赘述。需要说明的是，在用户睡眠和起床时，对应的声光与作息时间，同步进行。睡眠或起床时，主处理器也会利用基于时钟回路控制的拓扑和遗传优化算法控制程序筛选相关的内容，并会命令播放最有利于睡眠和起床的音视频，例如睡眠开始播放草原或海边的海景，帮助入睡，起床时播放海面的日出景观和欢快的音乐，提醒起床。

用户提前将温湿度及空气质量的标准值输入主处理器中，温度检测器和湿度检测器检测房间的温度，湿度，利用传感器将数值传递给主处理器。主处理器把家庭环境中监测到的环境数据温度和湿度和相关的参数设置传输给协处理器，根据协处理器所预测的舒适度指标值执行控制策略，发出命令使温控仪和湿度控制器工作，并且各参数和舒适度指标预测值存储于控制器数据库中，在显示屏可读取各房间的温湿度数据，用户主观参数和房间的舒适度评价预测值，用户可以通过控制面板手动控制或主处理器自动控制。空气状况记录仪不断记录房间里的空气情况，通过传感器传递到主处理器，同时空气净化器对进入房间的空气不断的进行净化，协处理器将空气状况与最佳值进行比较，检测到达不到健康标准时，协处理器连接一套报警装置，发出报警信号，提醒用户。

生活记录仪的工作方式是用户将信息输入手机的数据收集模块并储存在存储模块里，主处理器设定提示程序，与手机用USB接口或无线连接。当需要提示用户时，主处理器会将信号反馈给手机，手机自动给用户所携带的手机发出提示信息。

人体健康指标检测仪是一个相对独立的系统，自身储存人体健康指标的许多参数值，人们进行检查时，仪器会将所收集到的检测物自行进行分析，并得出检查的数值输出，以便与正常的数值进行比较。工作原理是利用可以检测人体血压、血糖、体温、尿八项指标的传感器(血压计、电子体温计、血糖仪和尿八项测试的相关传感器)，通过数据采集器将数据传入主处理器，经过设定程序分析器处理后，导出测试结果，实现了对人体上述健康指标的测定，测定完成后通过自身显示器输出的数据与标准值对照，提早的发现自身的问题。此外人体健康指标检测仪也可有单独的微处理器，此时可与智能控制处理模块中的主处理器相连，从而通过手机也可以对身体状况实时监测。

如图6所示，微型投影仪安装在卧室的墙壁上(数字1所示)，房顶也可有一个使画面可以投影在地面上，无线音箱摆放在两个墙角(如数字2所示)，使播放的声音更加清晰，微型投影仪每两台相对放置在所在墙壁的中点，相邻的两两镜头间连线的夹角角度范围为80-90度,两台无线音箱布两者中心线的夹角角度为90度。温湿度及空气净化系统统一安排在靠近窗子的一侧墙壁上(如数字3所示)，便于与外界空气交流。生活记录仪(数字4所示)摆放在床(数字7)的旁边，房子床头柜(数字6)上，便于人们随时更新信息。床所对的那面墙壁有一扇门(数字5所示)。还有其他设备未在图上展现，如厕所空气净化器等按照每个人的喜好自主安排。

本发明利用手机和智能控制处理模块中的主处理器实现对整个家居系统的控制，从而使家庭生活更舒适、高效、智能和便捷。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，包括电源、智能控制处理模块、生活记录模块、时钟回路模块、环境控制模块、投影模块、音箱模块、人体检测模块，智能控制处理模块与其他模块、各模块组成部件之间为电连接或无线连接，智能控制处理模块包括主处理器、协处理器、控制面板、手机，电源为系统模块供电，其特征在于：所述主处理器带有数据分析整合模块，里面设定了根据用户的偏好程度设计的基于时钟回路控制的拓扑和遗传优化算法控制程序，可对手机每次输入存储的视频，音频，图像，作息时间等数据进行分析整合优化，并对手机进行信息反馈，所述时钟回路模块可对用户的作息时间和观影时间点进行自动控制。

2.如权利要求1所述的基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其特征在于：所述时钟回路模块包括红外线传感器、主处理器里的记忆存储单元、判断处理单元。

3.如权利要求1所述的基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其特征在于：所述数据分析整合模块包括数据采集单元、记忆存储单元、主处理器控制单元、数据分析整合单元。

4.如权利要求1所述的基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其特征在于：所述投影模块包括微型投影仪，微型投影仪上设有自动调焦装置和无线网卡，音箱模块包括无线音箱，无线音箱具有无线接收器，所述主处理器带有蓝牙适配器和MINI-PCI无线网卡，自动调焦装置能够根据投影图像位置自动调焦，无线网卡可以接收主处理器MINI-PCI无线网卡上发出的信号，蓝牙适配器能够发射相应的信号，无线音箱上具有无线接收器，可接收信号，从而使无线音箱运作。

5.如权利要求1所述的基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其特征在于：所述人体检测模块包括人体健康指标检测仪，人体健康指标检测仪包括相关传感器、数据采集器、主处理器、显示器。

6.如权利要求1所述的基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其特征在于：所述环境控制模块包括温湿度及空气净化系统，系统包括带传感器的温度检测器、湿度检测器、空气状况记录仪、显示屏，分别与主处理器入口端口电连接，主处理器出口端与温控仪、湿度控制器、空气净化器、显示屏电连接。

7.如权利要求6所述的基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其特征在于：所述温湿度及空气净化系统中的温度检测器，湿度检测器，空气状况记录仪中的传感器将数值传递给主处理器，主处理器把监测到的环境温度、湿度和相关的参数设置传输给协处理器，协处理器处理后，根据协处理器所预测的舒适度指标值执行控制策略，发出命令使温控仪和湿度控制器、空气净化系统工作，并且各参数和舒适度指标预测值存储于控制器数据库中，在显示屏读取各房间的温湿度数据，用户主观参数和房间的舒适度评价预测值。

8.如权利要求4-7任一项所述的基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其特征在于：所述微型投影仪为四台，分散布置在房间的墙壁上,每两台相对放置，且都放置在所在墙壁的中点，相邻的两两镜头间连线的夹角角度范围为80-90度。

9.如权利要求4-7任一项所述的基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其特征在于：所述无线音箱为两台，布置在主卧室的同一侧的两个墙角，两者中心线的夹角角度为90度，所述手机或生活记录仪布置在卧室床头柜上。

10.如权利要求1-7任一项所述的基于DSP技术的家庭现代化舒适设备组合系统，其特征在于：所述协处理器外接报警电路，报警电路接电源，协处理器将空气状况与最佳值进行比较，检测到空气达不到健康标准时，触动报警电路中的报警装置，从而发出报警信号。