CN106151955A - 一种智能台灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能台灯技术领域，公开了一种智能台灯及其开关灯控制、自然交互、服药提醒、智能通话、电子书、紧急呼救和药物信息显示方法，智能台灯包括：设置在智能台灯上的：用于提供光源的LED灯；用于投影画面的投影仪；用于捕捉图像信息的红外光摄像头和可见光摄像头；用于自然交互的红外光发生器；用于串口通信的通信模块；用于播放声音的扬声器；用于录入声音的麦克风；用于紧急报警的报警器；及分别于所述投影仪，摄像头，通信模块，扬声器连接并控制智能台灯正常工作的中央处理器；本发明公开的开关灯控制、自然交互、服药提醒、智能通话、电子书方法、紧急呼救方法和药物信息显示方法为用户提供了极大的方便。

Description

一种智能台灯

技术领域

本发明涉及智能台灯技术领域，涉及了一种智能台灯及其开关灯控制、自然交互、服药提醒、智能通话、电子书、紧急呼救和药物信息显示的方法。

背景技术

台灯几乎是每个家庭必备的书桌用品，但是现有的台灯功能比较单一，基本只有照明功能，功能较为复杂的，也只是能够根据环境调节灯光的明暗或具有护眼功能。尤其对于老年人，记忆力减退、视力减退成为其生活中的主要问题，所以急需一款既能满足照明需求，又能给老年人带来生活上帮助的台灯。

申请号为CN 201610227673.X公开了一种智能台灯及其开关灯控制方法，包括接近传感器、光传感器、摄像头、灯泡、中央控制器，通过集成摄像头和环境光传感器，自动在光线较暗的时候开启智能台灯，在用户离开后自动关闭智能台灯，为用户提供了方便。但是该种台灯只能用于照明使用，功能比较单一，且不具有投影功能。

申请号为CN 201510438592.X公开了一种具有投影仪与手机座的多功能台灯，包括灯头、灯座、支撑杆、手机固定机构、投影仪，手机与投影仪通过数据线连接，将手机上的文字或视频通过投影仪放大，增强了台灯的功能。该种台灯虽然具有投影功能，但是不够智能，不能给与老年人更多的帮助。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种智能台灯及其开关灯控制、自然交互、服药提醒、智能通话、电子书、紧急呼救和药物信息显示的方法。中央处理器通过控制LED光源作为台灯使用；通过摄像头捕捉用户手指在投影画面中的位置，控制鼠标事件完成自然交互；基于可见光摄像头、自然交互模块实现了服药提醒、电子书和药物信息显示；通过串口通信和蓝牙通信实现了智能通话和紧急呼救，最终实现了台灯的智能化，为用户提供了方便。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种智能台灯，包括设置在智能台灯上的电源装置，其中，还包括：设置在所述台灯上的：

用于提供光源的LED灯；

用于投影画面的投影仪；

用于捕捉图像信息的红外光摄像头和可见光摄像头；

用于自然交互的红外光发生器；

用于串口通信的通信模块；

用于播放声音的扬声器；

用于录入声音的麦克风；

用于紧急呼救的报警器；

以及分别于所述LED光源，投影仪，摄像头，通信模块，扬声器连接并控制智能台灯正常工作的中央处理器；所述的麦克风与通信模块连接；所述的电源装置与中央处理器、红外光发生器和投影仪相连。

所述的红外光发生器用于手指位置的获取。当手指放在投影界面上时，红外发生器发出的光会在用户手指上形成一个亮点，所述的红外光摄像头捕获红外光位置，从而获取手指位置。

所述的可见光摄像头用于药盒信息的匹配、电子书方法和药物信息显示方法中图像的获取。

所述的报警器由低功耗的开发板、电池、加速度传感器和按钮组成。用于当检测到老人跌倒时发送信 息到中央处理器，中央处理器控制通信模块拨打紧急电话；用于当老人处于其他紧急情况时，老人可以通过按钮拨打紧急电话。

所述的中央处理器由一个开发板组成，包括以下作用：

用于对LED灯开关和亮暗控制；

用于对自然交互方法中摄像头捕捉图像信息的处理，并将手指位置信息转化为鼠标位置信息；

用于对服药提醒方法流程的控制，并对摄像头捕捉的药盒图像与指定图像进行比对，并给出相应的反馈；

用于对智能通话方法的串口通信的控制；

用于对电子书方法中图像的处理；

用于对紧急呼救方法的控制；

用于对药物信息显示方法图像信息的处理；

一种如上任一项所述的智能台灯的开关灯控制方法，其中，包括以下步骤：

A1、用户通过语音“开灯”，中央处理器识别语音并进行开灯操作；或用户手指点击指定区域，红外光摄像头通过识别手指动作，中央处理器实现开灯操作；

A2、用户通过语音“关灯”，中央处理器识别语音并进行关灯操作；或用户手指点击指定区域，红外光摄像头通过识别手指动作，中央处理器实现开灯操作；

A3、在开灯的状态下，用户通过手指向上滑动，红外光摄像头捕捉手指动作，中央处理器控制LED灯变亮；

A4、在开灯的状态下，用于通过手指向下滑动，红外光摄像头捕捉手指动作，中央处理器控制LED灯变暗。

一种如上任一项所述的智能台灯的自然交互方法，其中，包括以下步骤：

B1、中央处理器通过检查配置文件，判断是否需要校准；

B2、如果需要校准，用户依次点击投影画面的左上、右上、左下和右下角，红外光摄像头捕捉手指位置信息，中央处理器计算得出视频与屏幕像素的对应关系，并生成配置文件；如果不需要校准，直接进入下一步骤；

B3、用户手指放在投影画面上，摄像头通过捕捉手指位置和动作，中央处理器通过图像处理得到鼠标位置和鼠标事件。

一种如上任一项所述的智能台灯的服药提醒方法，其中，包括以下步骤：

C1、在设定好的服药时间智能台灯系统会以铃声的方式发出提醒；

C2、用户通过自然交互方法中的手指点击进入服药界面；

C3、系统给出当前的药单，并显示当前需要服用的药物的药盒图像，用户自行寻找药盒并将其放置在指定的识别区。系统通过药盒匹配方法与已知图像进行比对，如果匹配成功则提示用法用量，否则提示错误；

C4、用户按照提示的用法用量服药，系统自动转向一种药物，重复步骤B3，直至设定的所有药物都被服用完毕；

C5、服药结束，自动退出当前界面；

一种如上所述的智能台灯的服药提醒方法中的药盒匹配方法，其中，包括以下步骤：

D1、可见光摄像头通过差分检测算法检测是否有药盒放在指定识别区；

D2、当有药盒放入指定识别区后，利用SURF算法对可见光摄像头的图像与已知图像进行比对，得到匹配点数；

D2、当D2步骤中的匹配点数大于一定阈值时，判断两个图像匹配，否则不匹配；

D3、给出匹配信息，匹配结束；

一种如上任一项所述的智能台灯的智能通话方法，其中，包括以下步骤：

E1、用户通过自然交互方法中的手指点击进入打电话界面；

E2、用户通过选择联系人或手动拨号的形式拨打电话，通过通信模块将电话请求发出

E3、通话结束后，通过点击挂掉电话。一定时间后自动退出当前界面；

一种如上任一项所述的智能台灯的电子书方法，其中，包括以下步骤：

F1、通过手指点击进入识别区和电子书菜单选择界面；

F2、如果可见光摄像头检测到有书籍放入，可见光摄像头获取当前图片，进入步骤F4；

F3、如果用户通过菜单点击选择所要阅读的图书，进入阅读界面，进入步骤F5；

F4、将F2步骤总所获得图片投影到桌面上，供用户阅读，可以通过手指移动完成放大镜功能；

F5、在阅读界面通过手指点击、移动完成翻页和放大镜功能；

F6、通过手指点击退出当前界面；

一种如上任一项所述的智能台灯的紧急呼救方法，其中，包括以下步骤：

G1、当报警器上的加速度传感器检测到老人跌倒时，自动发送报警信息；

G2、当老人发生紧急情况是，按下随身携带的报警器上的按钮，向中央处理器发送信息；

G3、当中央处理器检测到报警信息后一定时间内，中央处理器控制通信模块拨打紧急电话；

G4、结束紧急通话；

一种如上任一项所述的智能台灯的药物信息显示方法，其中，包括以下步骤：

H1、用户通过自然交互方法中的手指点击进入查看药物信息显示界面；

H2、可见光摄像头检测是否有条形码放入；

H3、如果检测到条形码，中央处理器对条形码信息进行解码，得到药物信息；如果没有检测到条形码，则界面提示没有条形码；

H4、通过投影仪将中央处理器得到的药物信息显示在桌面上供用户查看；

H5、退出药物信息显示界面。

本发明所提供的智能台灯及其开关灯控制、自然交互、服药提醒、智能通话、电子书、紧急呼救和药物信息显示方法，在有电源连接且用户不使用的情况下，智能台灯一直处于待机状态。待机状态下的普通摄像头、扬声器、麦克风处于关闭状态，中央处理器和投影仪处于低功耗工作状态，红外光摄像头处于工作状态，通过捕捉用户的手指动作执行相应的操作，尽可能的达到了人性化，方便用户的使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明智能台灯的较佳实施例的功能原理框图；

图2是本发明智能台灯的开关灯控制方法的步骤；

图3是本发明智能台灯的自然交互方法的步骤；

图4是本发明智能台灯的服药提醒方法的步骤；

图5是本发明智能台灯的智能通话方法的步骤；

图6是本发明智能台灯的电子书方法的步骤；

图7是本发明智能台灯的紧急呼救方法的步骤；

图8是本发明智能台灯的药物信息显示方法的步骤；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1，本发明实施例提供的一种智能台灯，包括用于提供智能台灯系统工作电源的电源装置11，如图1所示，所述智能台灯还包括：设置在智能台灯1上的：

用于提供光源的LED灯13；

用于投影画面的投影仪7；

用于捕捉图像信息的红外光摄像头10和可见光摄像头9；

用于自然交互的红外光发生器12；

用于串口通信的通信模块3；

用于播放声音的扬声器8；

用于录入声音的麦克风4；

用于紧急呼救的报警器14；

以及分别于所述LED灯13，投影仪7，可见光摄像头9，红外光摄像头10，通信模块3，扬声器8连接并控制智能台灯正常工作的中央处理器6；所述的麦克风4与通信模块3连接；所述的电源装置11与中央处理器6、红外光发生器12和投影仪7相连。

所述的红外光发生器12用于手指位置的获取。当手指放在投影界面上时，红外发生器12发出的光会在用户手指上形成一个亮点，所述的红外光摄像头10捕获红外光位置，从而获取手指位置。

所述的可见光摄像头9用于药盒信息的匹配、电子书方法和药物信息显示方法中图像的获取。

所述的报警器14由低功耗的开发板Genuino 101、电池、加速度传感器和按钮组成。用于当检测到老人跌倒时发送信息到中央处理器6，中央处理器6控制通信模块3拨打紧急电话；用于当老人处于其他紧急情况时，老人可以通过按钮拨打紧急电话。

所述的中央处理器6为Intel公司的MinnowBoard Turbot开发板，包括以下作用：

用于对LED灯13开关和亮暗控制；

用于对自然交互方法中红外光摄像头10捕捉图像信息的处理，并将手指位置信息转化为鼠标位置信息；

用于对服药提醒方法流程的控制，并对可见光摄像头9捕捉的药盒图像与指定图像进行比对，并给出相应的反馈；

用于对智能通话方法的串口通信模块3的控制；

用于对电子书方法中图像的处理；

用于对紧急呼救方法的控制；

用于对药物信息显示方法中图像信息的处理；

本发明在具体实施时，设计需要根据实际情况调节灯罩高度和投影仪7焦距，使得投影画面大小适宜、画面清晰。

本发明实施例中，红外光摄像头10会自动捕捉手指动作，在手指在指定区域点击时为用户开启智能台灯，在开灯的状态下用户手指在指定区域再次点击则关闭智能台灯，同时通过手指向上或向下滑动可以改变灯光的亮暗。

基于上述实施例，本发明提供了一种基于上述实施例所述的智能台灯的开关灯控制方法，其中，包括以下步骤：

A1、用户通过语音“开灯”，中央处理器6识别语音并进行开灯操作；或用户手指点击指定区域，红外光摄像头10通过识别手指动作，中央处理器6实现开灯操作；

A2、用户通过语音“关灯”，中央处理器6识别语音并进行关灯操作；或用户手指点击指定区域，红外光摄像头10通过识别手指动作，中央处理器6实现开灯操作；

A3、在开灯的状态下，用户通过手指向上滑动，红外光摄像头10捕捉手指动作，中央处理器6控制LED灯13变亮；

A4、在开灯的状态下，用于通过手指向下滑动，红外光摄像头10捕捉手指动作，中央处理器6控制LED灯13变暗。

基于上述实施例，本发明提供了一种基于上述实施例所述的智能台灯的自然交互方法，其中，包括以下步骤：

B1、中央处理器6通过检查配置文件，判断是否需要校准；

B2、如果需要校准，用户依次点击投影画面的左上、右上、左下和右下角，红外光摄像头10捕捉手指位置信息，中央处理器6计算得出视频与屏幕像素的对应关系，并生成配置文件；如果不需要校准，直接进入下一步骤；

B3、将手指放在投影画面上，红外光摄像头10通过捕捉手指位置和动作，中央处理器6通过图像处理得到鼠标位置和鼠标事件。

基于上述实施例，本发明还提供了一种基于上述实施例所述的智能台灯的服药提醒方法，其中，包括以下步骤：

C1、在设定好的服药时间智能台灯系统1会以铃声的方式发出提醒；

C2、用户通过自然交互方法中的手指点击进入服药界面；

C3、系统给出当前的药单，并显示当前需要服用的药物的药盒图像，用户自行寻找药盒并将其放置在指定的识别区。系统通过药盒匹配方法与已知图像进行比对，如果匹配成功则提示用法用量，否则提示错误；

C4、用户按照提示的用法用量服药，系统自动转向一种药物，重复步骤B3，直至设定的所有药物都被服用完毕；

C5、服药结束，自动退出当前界面；

基于上述实施例，本发明提供的基于上述实施例所述的智能台灯的服药提醒方法中的药盒匹配方法，其中，包括以下步骤：

D1、可见光摄像头9通过差分检测算法检测是否有药盒放在指定识别区；

D2、当有药盒放入指定识别区后，利用SURF算法对可见光摄像头9的图像与已知图像进行比对，得到匹配点数；

D2、当D2步骤中的匹配点数大于一定阈值时，判断两个图像匹配，否则不匹配；

D3、给出匹配信息，匹配结束；

基于上述实施例，本发明还提供了一种基于上述实施例所述的智能台灯的智能通话方法，其中，包括以下步骤：

E1、用户通过自然交互方法中的手指点击进入打电话界面；

E2、用户通过选择联系人或手动拨号的形式拨打电话号码，通过通信模块3将电话请求发出；

E3、通话结束后，通过点击挂掉电话。定时器时间后自动退出当前界面；

基于上述实施例，本发明还提供了一种基于上述实施例所述的智能台灯的电子书方法，其中，包括以下步骤：

F1、通过手指点击进入识别区和电子书菜单选择界面；

F2、如果可见光摄像头9检测到有书籍放入，可见光摄像头9获取当前图片，进入步骤E4；

F3、如果用户通过菜单点击选择所要阅读的图书，进入阅读界面，进入步骤E5；

F4、将F2步骤总所获得图片投影到桌面上，供用户阅读，可以通过手指移动完成放大镜功能；

F5、在阅读界面通过手指点击、移动完成翻页和放大镜功能；

F6、通过手指点击退出当前界面；

基于上述实施例，本发明还提供了一种基于上述实施例所述的智能台灯的紧急呼救方法，其中，包括以下步骤：

G1、当报警器14上的加速度传感器检测到老人跌倒时，自动发送报警信息；

G2、当老人发生紧急情况是，按下随身携带的报警器14上的按钮，向中央处理器6发送信息；

G3、当中央处理器6检测到报警信息后定时器时间内，中央处理器6控制通信模块3拨打紧急电话；

G4、结束紧急通话；

一种如上任一项所述的智能台灯的药物信息显示方法，其中，包括以下步骤：

H1、用户通过自然交互方法中的手指点击进入查看药物信息显示界面；

H2、可见光摄像头9检测是否有条形码放入；

H3、如果检测到条形码，中央处理器6对条形码信息进行解码，得到药物信息；如果没有检测到条形码，则界面提示没有条形码；

H4、通过投影仪7将中央处理器6得到的药物信息显示在桌面上供用户查看；

H5、退出药物信息显示界面。

所述的智能台灯的智能通话方法中，其中，所述的定时器时间为10s；

所述的智能台灯的紧急呼救方法中，其中，所述的定时器时间为20s；

所述的智能台灯的服药提醒方法中的药盒匹配算法中，其中，所述的一定阈值为10；

综上所述，本发明所提供的智能台灯及其开关灯控制、自然交互、服药提醒、智能通话、电子书、紧急呼救和药物信息显示方法，在有电源连接且用户不使用的情况下，智能台灯一直处于待机状态。待机状态下的普通摄像头、扬声器、麦克风处于关闭状态，中央处理器和投影仪处于低功耗工作状态，红外光摄像头处于工作状态，通过捕捉用户的手指动作执行相应的操作，尽可能的达到了人性化，方便用户的使用。

Claims (10)

1.一种智能台灯，包括设置在智能台灯上的电源装置，其中，还包括：设置在所述台灯上的：

用于提供光源的LED灯

用投影画面的投影仪；

用于捕捉图像信息的红外光摄像头和可见光摄像头；

用于自然交互的红外光发生器；

用于串口通信的通信模块；

用于播放声音的扬声器；

用于录入声音的麦克风；

用于紧急报警的报警器；

以及分别于所述投影仪，摄像头，通信模块，扬声器连接并控制智能台灯正常工作的中央处理器；所述的麦克风与通信模块连接；所述的电源装置与中央处理器、红外光发生器和投影仪相连。

所述的红外光发生器用于手指位置的获取。当手指放在投影界面上时，红外发生器发出的光会在用户手指上形成一个亮点，所述的红外光摄像头捕获红外光位置，从而获取手指位置。

所述的可见光摄像头用于药盒信息的匹配、电子书方法和药物信息显示方法中图像的获取。

所述的报警器由低功耗的开发板、电池、加速度传感器和按钮组成。用于当检测到老人跌倒时发送信息到中央处理器，中央处理器控制通信模块拨打紧急电话；用于当老人处于其他紧急情况时，老人可以通过按钮拨打紧急电话。

所述的中央处理器由一个开发板组成，用于对LED光源的控制；用于对自然交互方法中摄像头捕捉图像信息的处理，并将手指位置信息转化为鼠标位置信息；用于对服药提醒方法流程的控制，并对摄像头捕捉的药盒图像与指定图像进行比对，并给出相应的反馈；用于对智能通话方法的串口通信的控制；用于对电子书方法中图像的处理；用于对紧急呼救方法的控制；用于对药物信息显示方法中图像信息的处理。

2.根据权利要求1所述的智能台灯，其特征在于，其还包括与灯罩相连接的可调节支架，可通过调节支架调节投影画面的大小和画面清晰度。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的智能台灯的开关灯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1、用户通过语音“开灯”，中央处理器识别语音并进行开灯操作；或用户手指点击指定区域，红外光摄像头通过识别手指动作，中央处理器实现开灯操作；

A2、用户通过语音“关灯”，中央处理器识别语音并进行关灯操作；或用户手指点击指定区域，红外光摄像头通过识别手指动作，中央处理器实现开灯操作；

A3、在开灯的状态下，用户通过手指向上滑动，红外光摄像头捕捉手指动作，中央处理器控制LED灯变亮；

A4、在开灯的状态下，用于通过手指向下滑动，红外光摄像头能够中央处理器控制LED灯变暗。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的智能台灯的自然交互方法，其特征在于，包括以下步骤：

B1、中央处理器通过检查配置文件，判断是否需要校准；

B2、如果需要校准，用户依次点击投影画面的左上、右上、左下和右下角，红外光摄像头捕捉手指位置信息，中央处理器计算得出视频与屏幕像素的对应关系，并生成配置文件；如果不需要校准，直接进入下一步骤；

B3、将手指放在投影画面上，摄像头通过捕捉手指位置和动作，中央处理器通过图像处理得到鼠标位置和鼠标事件。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的智能台灯的服药提醒方法，其特征在于，包括以下步骤：

C1、在设定好的服药时间智能台灯系统会以铃声的方式发出提醒；

C2、用户通过自然交互方法中的手指点击进入服药界面；

C3、系统给出当前的药单，并显示当前需要服用的药物的药盒图像，用户自行寻找药盒并将其放置在指定的识别区。系统通过药盒匹配方法与已知图像进行比对，如果匹配成功则提示用法用量，否则提示错误；

C4、用户按照提示的用法用量服药，系统自动转向一种药物，重复步骤B3，直至设定的所有药物都被服用完毕；

C5、服药结束，自动退出当前界面。

6.一种如权利要求5所述的智能台灯的服药提醒方法中的药盒匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

D1、可见光摄像头通过差分检测算法检测是否有药盒放在指定识别区；

D2、当有药盒放入指定识别区后，利用SURF算法对可见光摄像头的图像与已知图像进行比对，得到匹配点数；

D2、当D2步骤中的匹配点数大于一定阈值时，判断两个图像匹配，否则不匹配；

D3、给出匹配信息，匹配结束。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的智能台灯的智能通话方法，其特征在于，包括以下步骤：

E1、用户通过自然交互方法中的手指点击进入打电话界面；

E2、用户通过选择联系人或手动拨号的形式拨打电话，通过通信模块将电话请求发出

E3、通话结束后，通过点击挂掉电话。定时器时间后自动退出当前界面。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的智能台灯的电子书方法，其特征在于，包括以下步骤：

F1、通过手指点击进入识别区和电子书菜单选择界面；

F2、如果可见光摄像头检测到有书籍放入，可见光摄像头获取当前图片，进入步骤F4；

F3、如果用户通过菜单点击选择所要阅读的图书，进入阅读界面，进入步骤F5；

F4、将F2步骤总所获得图片投影到桌面上，供用户阅读，可以通过手指移动完成放大镜功能；

F5、在阅读界面通过手指点击、移动完成翻页和放大镜功能；

F6、通过手指点击退出当前界面。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的智能台灯的紧急呼救方法，其特征在于，包括以下步骤：

G1、当报警器上的加速度传感器检测到老人跌倒时，自动发送报警信息；

G2、当老人发生紧急情况是，按下随身携带的报警器上的按钮，向中央处理器发送信息；

G3、当中央处理器检测到报警信息后一定时间内，中央处理器控制通信模块拨打紧急电话；

G4、结束紧急通话。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的智能台灯的药物信息显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

一种如上任一项所述的智能台灯的药物信息显示方法，其中，包括以下步骤：

H1、用户通过自然交互方法中的手指点击进入查看药物信息显示界面；

H2、可见光摄像头检测是否有条形码放入；

H3、如果检测到条形码，中央处理器对条形码信息进行解码，得到药物信息；如果没有检测到条形码，则界面提示没有条形码；

H4、通过投影仪将中央处理器得到的药物信息显示在桌面上供用户查看；

H5、退出药物信息显示界面。