CN107734785A - 一种led灯的灯光控制系统 - Google Patents

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    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B45/30Driver circuits
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Abstract

本发明公开了一种LED灯的灯光控制系统,包括处理模块、用于采集用户行为的用户行为采集模块以及执行模块;用户行为采集模块的输出端与处理模块的第一输入端连接,处理模块的输出端与执行模块的输入端连接,执行模块的输出端与LED灯连接;处理模块,用于根据用户行为与预先建立的行为模式确定用户的当前行为模式,并根据当前行为模式及预先建立的行为模式与LED灯的灯光状态的第一对应关系通过执行模块控制LED灯切换至相应的灯光状态。可见,使用一套LED灯具便满足了用户在不同场景下的不同的灯光需求,用户无需再为不同的场景准备多个LED灯具,一方面降低了成本,另一方面提高了自动化程度。

Description

一种LED灯的灯光控制系统
技术领域
本发明涉及智能控制领域,特别是涉及一种LED灯的灯光控制系统。
背景技术
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)灯自从诞生以来已经逐渐地普及,在人们的工作与生活中占有重要的地位,普通的LED灯为人们提供光照时,LED灯的光照强度及色温是固定不变的,但是人们在不同状态下对光照强度以及色温的需求是不同的,因此人们使用多种LED灯具来满足不同状态下的光照需求,例如床头灯、台灯以及吊灯等,一方面增加了成本,另一方面,管理与切换起来比较麻烦。
因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种LED灯的灯光控制系统,降低了成本,提高了自动化程度。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种LED灯的灯光控制系统,包括处理模块、用于采集用户行为的用户行为采集模块以及执行模块;
用户行为采集模块的输出端与处理模块的第一输入端连接,处理模块的输出端与执行模块的输入端连接,执行模块的输出端与LED灯连接;
处理模块,用于根据用户行为与预先建立的行为模式确定用户的当前行为模式,并根据当前行为模式及预先建立的行为模式与LED灯的灯光状态的第一对应关系,通过执行模块控制LED灯切换至相应的灯光状态。
优选地,该系统还包括探测模块;
探测模块的输出端与处理模块的第二输入端连接;
探测模块,用于在探测到用户时生成开灯信号,在预设时间范围内没有探测到用户时生成关灯信号;
则处理模块还用于在接收到开灯信号之后通过执行模块控制LED灯打开至预设的灯光状态,接收到关灯信号之后通过执行模块控制LED灯关闭。
优选地,该系统还包括光传感模块;
光传感模块的输出端与处理模块的第三输入端连接;
光传感模块,用于探测预设范围内的当前环境光照强度;
则处理模块还用于在接收到开灯信号及当前环境光照强度之后,根据预设的环境光照强度与LED灯的灯光状态的第二对应关系,通过执行模块将LED 灯打开至相应的灯光状态。
优选地,该系统还包括人机交互装置;
人机交互装置的输出端与处理模块的第四输入端连接;
人机交互装置,用于用户通过其对第一对应关系中的LED灯的灯光状态的数值进行设置;还用于用户通过其发送灯光状态信号至处理模块,以便处理模块通过执行模块控制LED灯切换为灯光状态信号对应的灯光状态。
优选地,用户行为采集模块为摄像机。
优选地,摄像机为红外夜视摄像机。
优选地,探测模块为红外传感器。
优选地,光传感模块为环境光传感器。
优选地,处理模块为嵌入式微处理器。
优选地,执行模块为脉冲宽度调制PWM模块。
本发明提供了一种LED灯的灯光控制系统,包括处理模块、用于采集用户行为的用户行为采集模块以及执行模块;用户行为采集模块的输出端与处理模块的第一输入端连接,处理模块的输出端与执行模块的输入端连接,执行模块的输出端与LED灯连接;处理模块,用于根据用户行为与预先建立的行为模式确定用户的当前行为模式,并根据当前行为模式及预先建立的行为模式与LED灯的灯光状态的第一对应关系通过执行模块控制LED灯切换至相应的灯光状态。
可见,本发明中的处理模块在接收到用户行为采集模块采集的用户行为之后,能够根据用户行为与预先建立的行为模式确定出用户的当前行为模式,进而根据当前行为模式以及第一对应关系通过执行模块控制LED灯切换到相应的灯光状态,其中,用户的行为模式对应着用户的状态及用户所处的场景,使用一套LED灯具便满足了用户在不同场景下的不同的灯光需求,用户无需再为不同的场景准备多个LED灯具,一方面降低了成本,另一方面提高了自动化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种LED灯的灯光控制系统的结构示意图;
图2为本发明提供的另一种LED灯的灯光控制系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种LED灯的灯光控制系统,降低了成本,提高了自动化程度。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1,图1为本发明提供的一种LED灯的灯光控制系统的结构示意图,包括处理模块2、用于采集用户行为的用户行为采集模块1以及执行模块3;
用户行为采集模块1的输出端与处理模块2的第一输入端连接,处理模块 2的输出端与执行模块3的输入端连接,执行模块3的输出端与LED灯连接;
处理模块2,用于根据用户行为与预先建立的行为模式确定用户的当前行为模式,并根据当前行为模式及预先建立的行为模式与LED灯的灯光状态的第一对应关系,通过执行模块3控制LED灯切换至相应的灯光状态。
考虑到背景技术中的技术问题,本发明实施例中的处理模块2能够根据用户不同的行为模式,确定出用户所需要的不同的灯光状态,进而可以通过执行模块3对LED灯的灯光状态进行控制,由于用户的行为模式对应着用户不同的状态以及用户所处的场景,本发明实施例中的灯光控制系统通过控制一套 LED灯具的灯光状态的变化,便可满足用户在不同场景下对于灯光状态的不同需求,无需再像现有技术中那样准备多套LED灯具,也无需手动对LED灯的灯光状态进行调节,一方面降低了成本,避免了管理多个LED灯具的麻烦,另一方面提高了自动化程度。
其中,通过采集到的用户行为确定用户的当前行为模式的过程可以理解为将用户行为与预先建立的行为模式进行对比的过程,此过程具体为:
处理模块2首先对用户行为采集模块1采集到的用户的静态或动态的影像进行分析,通过提取人体运动特征,利用设定的算法分析与识别用户行为,并采用自然语言等方法对其进行描述,确定出用户当前的行为模式,当然,可以为预先建立的行为模式建立一个行为模式库。假设行为模式库中有工作、休闲以及休息三种行为模式,通过将采集到的用户行为与行为模式库中的三种行为模式对比得到用户行为与工作、休闲及休息三种行为模式的相似度分别为 10%、5%及88%,因此便可确定出用户的当前行为模式为相似度为88%的休息行为模式。行为模式库可以为自主设计的行为模式库,也可以采用例如 Weizmann(威茨曼)行为数据库、KTH行为分类数据库、UT-Intetaction(互动)交互行为数据库以及CASIA交互行为数据库等,本发明在此不做限定。
为了更好地对本发明实施例进行说明,请参考下表,下表为本发明提供的一种行为模式及LED灯的灯光状态对照表,其中划分了三类行为模式,分别为工作、休闲及休息模式,每种行为模式还细分为三个等级,每个等级分别对应不同的光照强度以及色温,例如当用户躺在床上准备入睡,还在与人聊天或使用手机时,这样的用户行为可以设置为休息模式下的7级,当用户已经入睡时,可以将此时对应的用户行为设置为休息模式下的9级,相当于深度睡眠,需要的光照强度也就更弱,色温也更偏向于暖色。
行为模式及LED灯的灯光状态对照表
当然,行为模式库中的行为模式的类型不仅限于三种,每种行为模式的细分等级也可以不为3中,每个细分等级对应的光照强度以及色温的数值也可以进行自主设定,本发明在此不做限定。其中,考虑到人体对灯光状态变化的敏感度,各等级之间的光照强度以及色温等属性的差异量最好控制在较低的范围内。
具体的,本发明实施例中的处理模块2可以为多种不同类型的处理模块2,例如嵌入式微处理器及CPU等,本发明在此不做限定。
另外,用户行为采集模块1可以对用户影像进行采集,用户影像中包括有用户行为,用户行为采集模块1可以为摄像机及照相机等,本发明在此不做限定。
其中,灯光状态包括的灯光属性可以为光照强度以及色温,也可以仅为其中的一种,或者也可以包含其他的属性,本发明在此不做限定。
具体的,本发明实施例中的执行模块3的作用为在处理模块2的控制下,对LED灯进行调节与控制,对于执行模块3的种类,本发明不做限定,可以为PWM(Pulse WidthModulation,脉冲宽度调制)模块,也可以为可控硅模块等。
本发明提供了一种LED灯的灯光控制系统,包括处理模块、用于采集用户行为的用户行为采集模块以及执行模块;用户行为采集模块的输出端与处理模块的第一输入端连接,处理模块的输出端与执行模块的输入端连接,执行模块的输出端与LED灯连接;处理模块,用于根据用户行为与预先建立的行为模式确定用户的当前行为模式,并根据当前行为模式及预先建立的行为模式与LED灯的灯光状态的第一对应关系通过执行模块控制LED灯切换至相应的灯光状态。
可见,本发明中的处理模块在接收到用户行为采集模块采集的用户行为之后,能够根据用户行为与预先建立的行为模式确定出用户的当前行为模式,进而根据当前行为模式以及第一对应关系通过执行模块控制LED灯切换到相应的灯光状态,其中,用户的行为模式对应着用户的状态及用户所处的场景,使用一套LED灯具便满足了用户在不同场景下的不同的灯光需求,用户无需再为不同的场景准备多个LED灯具,一方面降低了成本,另一方面提高了自动化程度。
在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,该系统还包括探测模块4;
探测模块4的输出端与处理模块2的第二输入端连接;
探测模块4,用于在探测到用户时生成开灯信号,在预设时间范围内没有探测到用户时生成关灯信号;
则处理模块2还用于在接收到开灯信号之后通过执行模块3控制LED灯打开至预设的灯光状态,接收到关灯信号之后通过执行模块3控制LED灯关闭。
具体的,探测模块4可以检测用户是否位于预设的探测范围内,该探测范围可以为室内的LED灯的灯光所能达到的区域,当探测到用户时,可以生成开灯信号以便处理模块2通过执行模块3控制LED灯打开,当在预设的时间范围内没有探测到用户时,便生成关灯信号,以便处理模块2通过执行模块3 控制LED灯关闭,减少了能源的浪费,取代了传统的按键开关,进一步提高了自动化程度。
其中,预设的时间范围可以设置为例如30秒或60秒,预设的灯光状态的数值可以根据需求自主设定,本发明在此不做限定。
另外,探测模块4可以为任何可以判别用户是否位于预设探测范围内的模块,例如红外传感器及声音传感器等,本发明在此不做限定。
作为一种优选的实施例,该系统还包括光传感模块5;
光传感模块5的输出端与处理模块2的第三输入端连接;
光传感模块5,用于探测预设范围内的当前环境光照强度;
则处理模块2还用于在接收到开灯信号及当前环境光照强度之后,根据预设的环境光照强度与LED灯的灯光状态的第二对应关系,通过执行模块3将 LED灯打开至相应的灯光状态。
具体的,光传感模块5可以在探测模块4探测到用户时,对预设探测范围内的环境光照强度进行检测,光传感模块5内部设有光敏电阻,环境光照强度的不同数值可以影响光敏电阻阻值的变化,从而使电路中的电压值变化,通过不同的电压值便可确定出不同的LED灯的灯光状态,例如在环境光照强度较低的环境下打开LED灯时,可以将光照强度设置为较大值,可以将色温设置为偏暖色,在环境光照强度较高的环境下打开LED灯时,可以将灯光状态设置为较低的光照强度以及偏冷的色温,可以使用户有更加舒适的光照体验,进一步提高了自动化程度。
具体的,本发明实施例中的光传感模块5可以为各种类型的光传感模块5,本发明在此不做限定。
作为一种优选的实施例,该系统还包括人机交互装置6;
人机交互装置6的输出端与处理模块2的第四输入端连接;
人机交互装置6,用于用户通过其对第一对应关系中的LED灯的灯光状态的数值进行设置;还用于用户通过其发送灯光状态信号至处理模块2,以便处理模块2通过执行模块3控制LED灯切换为灯光状态信号对应的灯光状态。
为了更好地对本发明实施例进行说明,请参考图2,图2为本发明提供的另一种LED灯的灯光控制系统,包括处理模块2、用户行为采集模块1、执行模块3、探测模块4、光传感模块5以及人机交互装置6。
具体的,考虑到预设的行为模式与LED灯的灯光状态的对应关系可能不适用于每一位用户,本发明实施例中的人机交互装置6可以为用户提供自主设置的功能,例如用户可以根据自身的喜好,将休息模式原本对应的低光照强度以及偏暖的色温设置为中等光照强度以及偏冷色温,满足了用户的个性化需求,此外,用户还可以通过人机交互装置6将灯光状态设置为固定值,例如在周围环境因素的影响下灯光状态的变化紊乱时,或者在用户需要一个固定的灯光状态时,可以将灯光状态设置为固定值,在保证较高的自动化程度的前提下为用户提供了自主控制功能。
此外,人机交互装置6可以增设用户自主添加行为模式与LED灯的灯光状态的对应关系的功能,例如,用户可以根据自身需求,通过用户行为采集模块1捕捉自身的当前用户行为,并为此当前用户行为设定对应的灯光状态的数值。
具体的,人机交互装置6可以为具有触控功能的LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示屏),可以选用型号为AT043TN24,其具有4.3寸TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)液晶显示屏。用户可以通过其发送设置信号或灯光状态信号至处理模块2,当然,人机交互装置6也可以为其他种类的人机交互装置6,本发明在此不做限定。
作为一种优选的实施例,用户行为采集模块1为摄像机。
具体的,摄像机可以选取兼容性强以及高像素的摄像机,摄像机可以采集动态的用户影像从而能够更准确地确定出用户行为以及用户的当前行为模式,此外,摄像机还具有采集范围广,功能多样等优点。
当然,用户行为采集模块1也可以为例如照相机的其他具有用户行为采集功能的模块,本发明在此不做限定。
作为一种优选的实施例,摄像机为红外夜视摄像机。
红外夜视摄像机可以选取型号为RER-USB30W02M的摄像头,首先此款摄像头支持Linux系统,支持高于linux-2.6.26的内核版本。此外,此款摄像头采用30万像素顶级感光芯片OX7725,适用于做视频监控,配合感应红外箭头和红外灯板时具备夜视功能。
另外,红外夜视摄像机可以在光照强度极低例如为0.2lux(勒克斯)时,也可以准确地采集到用户行为,提高了在低光照强度环境下的用户行为采集的准确度。
当然,摄像机也可以为其他种类的摄像机,本发明在此不做限定。
作为一种优选的实施例,探测模块4为红外传感器。
具体的,红外传感器具有抗干扰能力强,工作稳定可靠,测量距离远等优点。
其中,红外传感器可以为热释电红外传感器,比较适用于室内用户,人体发出的中心波长约为9.35μm,与背景物体的波长有明显差异,不同的波长对应着不同的温度,通过温度差异检测到用户后可以产生不同的电平信号,热释电红外传感器具有结构简单、功耗小、抗干扰性强等优点。
当然,探测模块4除了红外传感器外,还可以为例如声音传感器等探测模块4,本发明在此不做限定。
作为一种优选的实施例,光传感模块5为环境光传感器。
具体的,环境光传感器具有暗电流小、检测范围广、灵敏度高及线性度好等优点。
当然,除了环境光传感器外,光传感模块5还可以为例如硅光二极管等其他种类的光传感器,其中,可以选用型号为S1223的硅光二极管,其具有较高的灵敏度(λ=780nm),波长范围为320nm-1100nm,具有宽照度动态响应范围及良好的线性度,可对0~6000lux照度范围检测,从而能提供更精确的光照检测信息。
作为一种优选的实施例,处理模块2为嵌入式微处理器。
嵌入式微处理器可以选用ARM(Advanced RISC Machines,RISC微处理器)9系列的型号为S3C2440的嵌入式微处理器,该处理器的主要参数为:
CPU为S3C2440A微处理器,主频为400Mhz;内存为2片 4Banks×4Mbits×16bits的SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机处理器),共64兆;闪存为256M byte Nandflash (K9F2G08U0C),2M byte norflash(MX29LV160DBTI-70G);系统时钟为 12Mhz的系统外部时钟源;32.762Hz的RTC(Real-Time Clock,实时时钟) 时钟源;网络芯片为DM9000C;通信接口为3个PH-4AW串行接口以及3个 USB(Universal SerialBus,通用串行总线)设备接口。
具体的,嵌入式微处理器具有体积小、效率高以及可靠性高等优点。
其中,嵌入式微处理器可以选择处理速度、内存以及其他特性较优的嵌入式微处理器,在将嵌入式微处理器与本发明实施例中的其他硬件连接好、配置好输出输入接口、系统的内核为每个外接设备配置驱动程序之后,可以采用如BootLoader(启动装载)程度对硬件进行初始化操作,初始化操作的具体过程分为如下两个阶段:
Bootloader的第一阶段的功能:关闭看门狗、关中断、设置系统时钟、初始化RAM(Random-Access Memory,随机存取存储器);为加载Bootloader 的第二阶段代码准备RAM空间;复制Bootloader的第二阶段代码到RAM空间中;设置栈;跳转到第二阶段代码的C入口点。
Bootloader的第二阶段的功能:初始化本阶段要使用到的硬件设备;检测系统内存映射;将内核映像和根文件系统映像从Flash上读到RAM空间中;为内核设置启动参数;调用内核。
当然,除了嵌入式微处理器外,处理模块2还可以为其他种类,本发明在此不做限定。
作为一种优选的实施例,执行模块3为脉冲宽度调制PWM模块。
具体的,PWM模块对灯光状态的调节的原理为反复开关白光LED灯的驱动器,控制系统只需提供宽窄不同的数字式脉冲,即可实现对输出电流的改变,从而实现对LED灯进行调节,PWM模块具有能够提供高质量的白光、结构简单、效率高等优点。
当然,除了采用PWM模块对LED灯的灯光状态进行控制外,还可以采用如可控硅对LED灯的灯光状态进行控制,本发明在此不做限定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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,在其他实施例中实现。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LED灯的灯光控制系统,其特征在于,包括处理模块、用于采集用户行为的用户行为采集模块以及执行模块;
所述用户行为采集模块的输出端与所述处理模块的第一输入端连接,所述处理模块的输出端与所述执行模块的输入端连接,所述执行模块的输出端与所述发光二极管LED灯连接;
所述处理模块,用于根据所述用户行为与预先建立的行为模式确定用户的当前行为模式,并根据所述当前行为模式及预先建立的行为模式与所述LED灯的灯光状态的第一对应关系,通过所述执行模块控制所述LED灯切换至相应的灯光状态。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,该系统还包括探测模块;
所述探测模块的输出端与所述处理模块的第二输入端连接;
所述探测模块,用于在探测到用户时生成开灯信号,在预设时间范围内没有探测到用户时生成关灯信号;
则所述处理模块还用于在接收到所述开灯信号之后通过所述执行模块控制所述LED灯打开至预设的灯光状态,接收到所述关灯信号之后通过所述执行模块控制所述LED灯关闭。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,该系统还包括光传感模块;
所述光传感模块的输出端与所述处理模块的第三输入端连接;
所述光传感模块,用于探测预设范围内的当前环境光照强度;
则所述处理模块还用于在接收到所述开灯信号及所述当前环境光照强度之后,根据预设的环境光照强度与所述LED灯的灯光状态的第二对应关系,通过所述执行模块将所述LED灯打开至相应的灯光状态。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,该系统还包括人机交互装置;
所述人机交互装置的输出端与所述处理模块的第四输入端连接;
所述人机交互装置,用于用户通过其对所述第一对应关系中的所述LED灯的灯光状态的数值进行设置;还用于用户通过其发送灯光状态信号至所述处理模块,以便所述处理模块通过所述执行模块控制所述LED灯切换为所述灯光状态信号对应的灯光状态。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述用户行为采集模块为摄像机。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述摄像机为红外夜视摄像机。
7.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述探测模块为红外传感器。
8.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述光传感模块为环境光传感器。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述处理模块为嵌入式微处理器。
10.根据权利要求1-9任一项所述的系统,其特征在于,所述执行模块为脉冲宽度调制PWM模块。
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