CN108093516B - 基于手机控制的无线电磁感应式照明灯控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于手机控制的无线电磁感应式照明灯控制系统及方法，涉及照明控制技术领域，系统包括照明端和控制端两部分，控制端定位获取用户所在地理位置，分析所在位置的经纬度、季节、时间、天气等综合信息，同时结合环境光传感器获取的亮度数据，决定是否进行亮灯操作。如果满足亮灯条件，则通过摇晃手机的方式使手机发出电磁蓝牙信号。在照明端接收到控制端发送的蓝牙信号之后即可接通照明灯电源。通过摇晃手机来亮灯的方式方便直接高效，用户使用学习成本小，使用成本小，有效避免了夜晚在公共场所中使用声控光控触摸方式照明灯的局限性。

Description

基于手机控制的无线电磁感应式照明灯控制系统及方法

技术领域

本发明涉及照明控制技术领域，特别是涉及基于手机控制的无线电磁感应式照明灯控制系统及方法。

背景技术

目前在公共场所中所使用的照明灯大多采用以下三种方式：

(1)声控的方式，声控灯在带来一定便利的基础上同时也带来了许多问题，诸如使用声控灯需要发出声音才能亮灯，就不可避免的带来了噪音污染，影响人们休息问题等。同时如果在多层楼道中使用声控灯的方式会存在亮灯数量不可控的情况。如果对发出的声音过大，便可能会导致多个灯同时亮起，导致浪费电力资源，以及多次频繁的不必要的亮灯会使得灯泡的使用寿命的下降。

(2)触摸开关的方式，通过触摸开关进行亮灯的操作也有很多的不便之处，如必须在固定的位置才有照明灯开关，用户触摸开关带来的卫生问题，以及天冷时候也必须伸手触摸开关等等。

(3)少部分的场所直接使用光控灯，更是造成了大量的电能的浪费。

发明内容

本发明实施例提供了基于手机控制的无线电磁感应式照明灯控制系统及方法，可以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供了基于手机控制的无线电磁感应式照明控制系统，所述系统包括照明端和控制端，所述照明端包括无线通信单元、电源模块、主控处理器和照明灯，所述主控处理器根据所述无线通信单元接收到的控制信号控制所述照明灯的开关和亮度状态，所述电源模块为所述照明灯、主控处理器和无线通信单元提供电源，所述无线通信单元与所述控制端进行无线通信；

所述控制端包括手机以及安装在手机中的应用程序，手机具有存储装置以及处理器，所述存储装置中存储有应用程序的多条指令，所述处理器加载并执行这些指令：

当用户摇晃手机时，通过手机内部的加速度传感器检测用户的摇晃动作，并获取其中的摇晃频率；

通过定位模块获取用户当前的准确位置数据，从该位置数据中提取经纬度信息，根据经纬度信息确定用户当前位置的日出日落时间，以此推算黑天时间；然后通过日历模块获取当前的日期和时间，根据日期确定当前的季节；接着根据经纬度信息确定用户当前位置的天气情况；最后通过手机的环境光传感器获取用户当前环境下的亮度信息；将获得的黑天时间、季节、时间、天气以及亮度信息进行量化并分别赋予不同的权重，计算得到判定数据，将该判定数据与预设的阈值对比确定是否符合开灯的条件；

如果用户的当前环境符合开灯条件，则生成开灯控制信号，同时将获取的用户摇晃手机的频率数据转换为对应的亮度控制信号，将所述开灯控制信号和亮度控制信号打包通过蓝牙模块发送电磁波信号至所述照明端的无线通信单元，所述蓝牙模块在发射电磁波信号时将功率调整至合适的值；

所述无线通信单元接收到蓝牙模块发送的信息后，由所述主控处理器判断信号强度是否大于指定值，如果超过再根据所述开灯控制信号控制所述照明灯点亮，同时根据所述亮度控制信号控制所述照明灯的亮度，如果不超过，则忽略接收到的信号。

优选地，所述主控处理器为ARM Cortex M3处理器，所述电源模块为所述照明灯、主控处理器和无线通信单元提供稳定的直流电源。

优选地，所述蓝牙模块发射电磁波信号的功率值根据所述照明灯的安装高度确定。

优选地，所述照明灯为可调节色温的灯，所述控制端的处理器根据环境光传感器获取的亮度信息确定相应的照明灯色温值，并生成相应的色温控制信号，该色温控制信号经过蓝牙模块发送到无线通信单元后，由所述主控处理器调整所述照明灯的色温。

优选地，所述蓝牙通信单元工作在无连接的蓝牙通信状态，或有连接的蓝牙通信状态，在前一种状态时所述控制端直接向无线通信单元发送蓝牙电磁波信号，无需进行配对连接；在后一种状态时控制端需要和无线通信单元先配对连接，然后在通过基于蓝牙的信息传输协议进行数据传输。

本发明还提供了基于手机控制的无线电磁感应式照明控制方法，所述方法包括：

当用户摇晃手机时，手机的处理器通过手机内部的加速度传感器检测用户的摇晃动作，并获取其中的摇晃频率；

通过定位模块获取用户当前的准确位置数据，从该位置数据中提取经纬度信息，根据经纬度信息确定用户当前位置的日出日落时间，以此推算黑天时间；然后通过日历模块获取当前的日期和时间，根据日期确定当前的季节；接着根据经纬度信息确定用户当前位置的天气情况；最后通过手机的环境光传感器获取用户当前环境下的亮度信息；将获得的黑天时间、季节、时间、天气以及亮度信息进行量化并分别赋予不同的权重，计算得到判定数据，将该判定数据与预设的阈值对比确定是否符合开灯的条件；

如果用户的当前环境符合开灯条件，则处理器生成一个开灯控制信号，同时将获取的用户摇晃手机的频率数据转换为对应的亮度控制信号，将所述开灯控制信号和亮度控制信号打包通过蓝牙模块发送电磁波信号至照明端的无线通信单元，所述蓝牙模块在发射电磁波信号时将功率调整至合适的值；

所述无线通信单元接收到蓝牙模块发送的信息后，由主控处理器判断信号强度是否大于指定值，如果超过再根据所述开灯控制信号控制所述照明灯点亮，同时根据所述亮度控制信号控制所述照明灯的亮度，如果不超过，则忽略接收到的信号。

本发明实施例中的基于手机控制的无线电磁感应式照明灯控制系统及方法，具有以下优点：

(1)本装置价格成本低，安装部署十分简单方便。使用价格成本小只需用手机即可，用户学习使用成本小，只需要晃动手机便能完成功能。操作使用简单易操作，亮灯效率有显著提高。

(2)通过本装置夜晚在公共场所中使用照明灯，直接晃动手机来亮灯，可以完全避免声控灯必须发出声音而带来的噪音污染的问题，同时可以解决声控灯可能多次发出声音才能亮灯的亮灯效率问题。

(3)可以节省电能资源，通过控制手机端与照明灯端的响应距离可以进行精准亮灯，每次只有一盏灯亮。

(4)可以解决在黑暗环境中寻找照明灯开关的难题。

(5)可以通过晃动手机频率和环境情况来控制灯光的亮度、色温等。

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，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是本发明实施例提供的基于手机控制的无线电磁感应式照明灯控制系统及方法。

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，显然，所描述的实施例仅仅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。

参照图1，本发明实施例中提供的基于手机控制的无线电磁感应式照明灯控制系统，所述系统包括照明端和控制端，所述照明端包括无线通信单元、电源模块、主控处理器和照明灯，所述主控处理器为ARM Cortex M3处理器，用于根据所述无线通信单元接收到的控制信号控制所述照明灯的开关、亮度和色温等状态，所述电源模块为所述照明灯、主控处理器和无线通信单元提供稳定的直流电源，保证照明端正常运行，且不受市电交流电干扰。所述无线通信单元为蓝牙通信单元，用于与所述控制端进行无线通信，所述蓝牙通信单元可以工作在无连接的蓝牙通信状态，也可以工作在有连接的蓝牙通信状态，在前一种状态时所述控制端可以直接向无线通信单元发送蓝牙电磁波信号，无需进行配对连接；在后一种状态时控制端需要和无线通信单元先配对连接，然后在通过基于蓝牙的信息传输协议进行数据传输。

所述控制端包括手机以及安装在手机中的应用程序，手机具有存储装置以及处理器，所述存储装置中存储有应用程序的多条指令，所述处理器加载并执行这些指令：

当用户摇晃手机时，通过手机内部的加速度传感器检测用户的摇晃动作，并获取其中的摇晃频率；

通过定位模块获取用户当前的准确位置数据，从该位置数据中提取经纬度信息，根据经纬度信息确定用户当前位置的日出日落时间，以此推算黑天时间；然后通过日历模块获取当前的日期和时间，根据日期确定当前的季节；接着根据经纬度信息确定用户当前位置的天气情况，例如是否阴天等；最后通过手机的环境光传感器获取用户当前环境下的亮度信息；将上述获得的黑天时间、季节、时间、天气以及亮度信息进行量化并分别赋予不同的权重，计算得到判定数据，将该判定数据与预设的阈值对比确定是否符合开灯的条件；

如果用户的当前环境符合开灯条件，则生成一个开灯控制信号，同时将获取的用户摇晃手机的频率数据转换为对应的亮度控制信号，将所述开灯控制信号和亮度控制信号打包通过蓝牙模块发送电磁波信号至所述照明端的无线通信单元。

所述无线通信单元接收到蓝牙模块发送的信息后，由所述主控处理器根据所述开灯控制信号控制所述照明灯点亮，同时根据所述亮度控制信号控制所述照明灯的亮度。

所述控制端的蓝牙模块在发射电磁波信号时需要将功率调整至合适的值，这个值根据照明灯安装高度确定，例如楼层的高度、楼梯拐角到楼层之间的高度等。在无线通信单元接收到信号后由主控处理器判断信号强度是否大于指定值，如果超过再执行开灯、控制亮度的操作，如果不超过，则忽略接收到的信号。通过这种方式可以确保只有距离手机最近的照明灯点亮，避免发生一次操作点亮多个照明灯的情况。

所述照明灯可以为普通的LED灯，还可以为可调节色温的灯，对于后者，所述控制端的处理器还根据环境光传感器获取的亮度信息确定相应的照明灯色温值，并由处理器生成相应的色温控制信号。该色温控制信号经过蓝牙模块发送到无线通信单元后，由所述主控处理器调整所述照明灯的色温。

基于相同的发明构思，本发明还提供了基于手机控制的无线电磁感应式照明控制方法，该方法的实施可参照上述系统的实施，重复内容不再赘述。所述方法包括以下步骤：

当用户摇晃手机时，手机的处理器通过手机内部的加速度传感器检测用户的摇晃动作，并获取其中的摇晃频率；

通过定位模块获取用户当前的准确位置数据，从该位置数据中提取经纬度信息，根据经纬度信息确定用户当前位置的日出日落时间，以此推算黑天时间；然后通过日历模块获取当前的日期和时间，根据日期确定当前的季节；接着根据经纬度信息确定用户当前位置的天气情况，例如是否阴天等；最后通过手机的环境光传感器获取用户当前环境下的亮度信息；将上述获得的黑天时间、季节、时间、天气以及亮度信息进行量化并分别赋予不同的权重，计算得到判定数据，将该判定数据与预设的阈值对比确定是否符合开灯的条件；

如果用户的当前环境符合开灯条件，则处理器生成一个开灯控制信号，同时将获取的用户摇晃手机的频率数据转换为对应的亮度控制信号，将所述开灯控制信号和亮度控制信号打包通过蓝牙模块发送电磁波信号至照明端的无线通信单元，所述蓝牙模块在发射电磁波信号时将功率调整至合适的值；

所述无线通信单元接收到蓝牙模块发送的信息后，由主控处理器判断信号强度是否大于指定值，如果超过再根据所述开灯控制信号控制所述照明灯点亮，同时根据所述亮度控制信号控制所述照明灯的亮度，如果不超过，则忽略接收到的信号。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.基于手机控制的无线电磁感应式照明控制系统，其特征在于，所述系统包括照明端和控制端，所述照明端包括无线通信单元、电源模块、主控处理器和照明灯，所述主控处理器根据所述无线通信单元接收到的控制信号控制所述照明灯的开关和亮度状态，所述电源模块为所述照明灯、主控处理器和无线通信单元提供电源，所述无线通信单元与所述控制端进行无线通信；

所述控制端包括手机以及安装在手机中的应用程序，手机具有存储装置以及处理器，所述存储装置中存储有应用程序的多条指令，所述处理器加载并执行这些指令：

当用户摇晃手机时，通过手机内部的加速度传感器检测用户的摇晃动作，并获取其中的摇晃频率；

通过定位模块获取用户当前的准确位置数据，从该位置数据中提取经纬度信息，根据经纬度信息确定用户当前位置的日出日落时间，以此推算黑天时间；然后通过日历模块获取当前的日期和时间，根据日期确定当前的季节；接着根据经纬度信息确定用户当前位置的天气情况；最后通过手机的环境光传感器获取用户当前环境下的亮度信息；将获得的黑天时间、季节、时间、天气以及亮度信息进行量化并分别赋予不同的权重，计算得到判定数据，将该判定数据与预设的阈值对比确定是否符合开灯的条件；

如果用户的当前环境符合开灯条件，则生成开灯控制信号，同时将获取的用户摇晃手机的频率数据转换为对应的亮度控制信号，将所述开灯控制信号和亮度控制信号打包通过蓝牙模块发送电磁波信号至所述照明端的无线通信单元，所述蓝牙模块在发射电磁波信号时将功率调整至合适的值，所述蓝牙模块发射电磁波信号的功率值根据所述照明灯的安装高度确定；

所述无线通信单元接收到蓝牙模块发送的信息后，由所述主控处理器判断信号强度是否大于指定值，如果超过再根据所述开灯控制信号控制所述照明灯点亮，同时根据所述亮度控制信号控制所述照明灯的亮度，如果不超过，则忽略接收到的信号。

2.如权利要求1所述的基于手机控制的无线电磁感应式照明控制系统，其特征在于，所述主控处理器为ARM Cortex M3处理器，所述电源模块为所述照明灯、主控处理器和无线通信单元提供稳定的直流电源。

3.如权利要求1所述的基于手机控制的无线电磁感应式照明控制系统，其特征在于，所述照明灯为可调节色温的灯，所述控制端的处理器根据环境光传感器获取的亮度信息确定相应的照明灯色温值，并生成相应的色温控制信号，该色温控制信号经过蓝牙模块发送到无线通信单元后，由所述主控处理器调整所述照明灯的色温。

4.如权利要求1所述的基于手机控制的无线电磁感应式照明控制系统，其特征在于，所述无线通信单元工作在无连接的蓝牙通信状态，或有连接的蓝牙通信状态，在前一种状态时所述控制端直接向无线通信单元发送蓝牙电磁波信号，无需进行配对连接；在后一种状态时控制端需要和无线通信单元先配对连接，然后再通过基于蓝牙的信息传输协议进行数据传输。

5.基于手机控制的无线电磁感应式照明控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当用户摇晃手机时，手机的处理器通过手机内部的加速度传感器检测用户的摇晃动作，并获取其中的摇晃频率；

通过定位模块获取用户当前的准确位置数据，从该位置数据中提取经纬度信息，根据经纬度信息确定用户当前位置的日出日落时间，以此推算黑天时间；然后通过日历模块获取当前的日期和时间，根据日期确定当前的季节；接着根据经纬度信息确定用户当前位置的天气情况；最后通过手机的环境光传感器获取用户当前环境下的亮度信息；将获得的黑天时间、季节、时间、天气以及亮度信息进行量化并分别赋予不同的权重，计算得到判定数据，将该判定数据与预设的阈值对比确定是否符合开灯的条件；

如果用户的当前环境符合开灯条件，则处理器生成一个开灯控制信号，同时将获取的用户摇晃手机的频率数据转换为对应的亮度控制信号，将所述开灯控制信号和亮度控制信号打包通过蓝牙模块发送电磁波信号至照明端的无线通信单元，所述蓝牙模块在发射电磁波信号时将功率调整至合适的值，所述蓝牙模块发射电磁波信号的功率值根据照明灯的安装高度确定；

所述无线通信单元接收到蓝牙模块发送的信息后，由主控处理器判断信号强度是否大于指定值，如果超过再根据所述开灯控制信号控制所述照明灯点亮，同时根据所述亮度控制信号控制所述照明灯的亮度，如果不超过，则忽略接收到的信号。