CN106455267A - 一种智能节能照明控制系统 - Google Patents

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年福忠
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Abstract

本发明公开了一种智能节能照明控制系统，包括ARM控制器、云服务器、移动端App、WIFI模块、继电器和MPU6050三轴加速度计，所述ARM控制器的电路板包括加速度传感器、陀螺仪传感器；利用WIFI模块作为通讯模块、以加速度、陀螺仪传感器为主要数据来源的控制系统，通过实时对加速度、陀螺仪传感器的数据进行采集、分析，依据传感器数据检测细微的振动通过算法得出使用者的真实睡眠情况，依据分析出的睡眠情况对灯光进行控制并将睡眠状态数据上传；根据使用者长期的睡眠情况给出合适的灯光的亮度，将实时检测数据上传至云端，使用者通过移动端App对睡眠状况进行查看。该系统具有使用方便、成本低廉的特点，适合推广应用。

Description

一种智能节能照明控制系统
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，涉及一种智能节能照明控制系统，具体地说，涉及一种基于振动检测技术的智能节能照明控制系统。
背景技术
该套系统属于智能家居控制系统的范畴，以智能家居、智能节能为目的。在家庭生活中，每天的睡眠是不可缺少的，但由于夜晚光线的原因，人们在夜晚醒来的时候，可能需要自己去打开灯光但是立即打开灯光会造成眼部短时间的不适，而且普通的家用灯具开关都需要手动打开且无法调节亮度以适应眼睛。如果不开灯年龄相对较小的孩子可能夜晚醒来后会感觉到害怕，上了年纪的老人可能会因为没有必要的光线造成行动不便，尤其是老年人的起夜次数是相对更多的。据调查，对于大部分人在适合的亮度下更容易入睡，而且当我们自己觉得快要入睡的时候起身去关灯，其实是会影响到本来的睡意。如果当一个人准备要睡觉时，灯光亮度会伴随着他睡意逐渐调整并当使用者进入睡眠后自动关闭，在睡眠中途起夜时，灯光会以一个让普通人可以接受的亮度自动打开，等到再次入睡后灯光又会关闭，这样的场景一定会非常让人满意。
目前，现有技术中急需一种智能节能照明控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能节能照明控制系统，该系统是一套检测人员睡眠情况并根据使用者的睡眠状况、睡眠深度来判断是否需要提供照明，如果需要给出合适的照明亮度的系统。其具体技术方案为：
一种智能节能照明控制系统，包括ARM控制器、云服务器、移动端App、WIFI模块、继电器和MPU6050三轴加速度计，所述ARM控制器的电路板包括加速度传感器、陀螺仪传感器；利用WIFI模块作为通讯模块连接云服务器、以加速度、陀螺仪传感器为主要数据来源的控制系统，通过实时对加速度、陀螺仪传感器的数据进行采集、分析，依据传感器数据检测细微的振动通过算法得出使用者的真实睡眠情况，依据分析出的睡眠情况对灯光进行控制并将睡眠状态数据上传至云服务器；云服务器将ARM控制器采集的加速度计的数据实时上传并保存,以及移动端App显示数据和控制信号的传递；所述ARM控制器控制的内容包括灯光的开、关，在灯光打开的情况下，根据使用者长期的睡眠情况给出合适的灯光的亮度，同时将实时检测数据上传至云服务器，使用者通过移动端App对云服务器上存储的睡眠状况进行分析。
进一步，所述使用者的真实睡眠情况包括：未进入睡眠状态、轻度睡眠、深度睡眠并记录使用者的睡眠状态，根据使用者的睡眠状态做出决策，对灯光进行智能控制。在系统发现使用者由轻度睡眠状态转变为未进入睡眠的状态，系统自动将灯光打开且亮度相对较低，以适应人眼的感受，灯光跟随时间逐渐增加亮度。当使用者由未进入睡眠的状态变为睡眠状态的过程中，灯光亮度逐渐降低最终使用者进入深度睡眠时将关闭灯光。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明不需要与计算机通讯，完全自主的工作。将整个系统将是一个火柴盒大小的硬件模块，使用者在使用时将该模块平稳放置在床头即可。该系统是一个可实现卧室灯光智能控制、能够根据使用者对灯光亮度的习惯动态调整的智能控制系统。一般家庭环境中都可以方便使用，成本也相对较低，适合推广应用。
附图说明
图1是智能节能照明控制系统的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
如图1所示，一种智能节能照明控制系统，一种智能节能照明控制系统，包括ARM控制器、云服务器、移动端App、WIFI模块、继电器和MPU6050三轴加速度计，所述ARM控制器的电路板包括加速度传感器、陀螺仪传感器；利用WIFI模块作为通讯模块、以加速度、陀螺仪传感器为主要数据来源的控制系统，通过实时对加速度、陀螺仪传感器的数据进行采集、分析，依据传感器数据检测细微的振动通过算法得出使用者的真实睡眠情况，依据分析出的睡眠情况对灯光进行控制并将睡眠状态数据上传。控制的内容包括灯光的开、关，在灯光打开的情况下，根据使用者长期的睡眠情况给出合适的灯光的亮度，同时将实时检测数据上传至云端，使用者可以通过移动端App对睡眠状况进行查看。
进一步，所述使用者的真实睡眠情况包括：未进入睡眠状态、轻度睡眠、深度睡眠并记录使用者的睡眠状态，根据使用者的睡眠状态做出决策，对灯光进行智能控制。在系统发现使用者由轻度睡眠状态转变为未进入睡眠的状态，系统自动将灯光打开且亮度相对较低，以适应人眼的感受，灯光跟随时间逐渐增加亮度。当使用者由未进入睡眠的状态变为睡眠状态的过程中，灯光亮度逐渐降低最终使用者进入深度睡眠时将关闭灯光。
本发明的智能节能照明控制系统由软件部分、硬件部分两大部分组成，硬件部分包括计算机、ARM控制器、WIFI模块、加速度和陀螺仪传感器及继电器；软件部分由三个模块组成，即MPU6050三轴加速度计硬件数据实时监测及继电器控制模块、移动端APP、云服务器端模块，软件模块主要负责睡眠数据的实时检测并向云服务器上传并根据检测数据对灯光的实时控制以及通过移动端App对历史睡眠数据的查询、分析及远程实时控制。
本设计采用ARM Cortex-M4内核的MCU作为主控制器，MPU6050三轴加速度计、三轴陀螺仪作为传感器通过算法对振动进行实时监测得到使用者的睡眠状态，使用者可以将含有MPU6050的检测设备置于床面任意位置即可开始对使用者睡眠状态进行监测。主控制器将每秒采集一次传感器数据，通过算法分析、计算出使用者在该时刻所处的睡眠状态，如果监测到使用已经进入轻度睡眠状态，主控制器将根据浅睡眠的时间给出合适的灯光亮度或关闭灯光，如果监测到使用者离开睡眠状态，则主控制器将从一个较为缓和舒适的亮度打开灯光并逐步提升灯光亮度。睡眠过程中的数据将通过WIFI模块定期上传至云端，以供移动端App进行查询分析。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种智能节能照明控制系统，其特征在于，包括ARM控制器、云服务器、移动端App、WIFI模块、继电器和MPU6050三轴加速度计，所述ARM控制器的电路板包括加速度传感器、陀螺仪传感器；利用WIFI模块作为通讯模块、以加速度、陀螺仪传感器为主要数据来源的控制系统，通过实时对加速度、陀螺仪传感器的数据进行采集、分析，依据传感器数据检测细微的振动通过算法得出使用者的真实睡眠情况，依据分析出的睡眠情况对灯光进行控制并将睡眠状态数据上传；云服务器将ARM控制器采集的加速度计的数据实时上传并保存,以及移动端App显示数据和控制信号的传递；所述ARM控制器控制的内容包括灯光的开、关，在灯光打开的情况下，根据使用者长期的睡眠情况给出合适的灯光的亮度，同时将实时检测数据上传至云端，使用者通过移动端App对睡眠状况进行查看。
2.根据权利要求1所述的智能节能照明控制系统，其特征在于，所述使用者的真实睡眠情况包括：未进入睡眠状态、轻度睡眠、深度睡眠并记录使用者的睡眠状态，根据使用者的睡眠状态做出决策，对灯光进行智能控制；在系统发现使用者由轻度睡眠状态转变为未进入睡眠的状态，系统自动将灯光打开且亮度相对较低，以适应人眼的感受，灯光跟随时间逐渐增加亮度；当使用者由未进入睡眠的状态变为睡眠状态的过程中，灯光亮度逐渐降低最终使用者进入深度睡眠时将关闭灯光。
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