CN110376912B - 一种家居智能环境控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家居智能环境控制系统，包括压力检测阵列、第一压力传感器、第二压力传感器、动作判定单元、数据分析单元、处理器、显示器、存储单元、温度传感器、温度调节单元、照明调节单元、光照传感器和心率检测模块；所述第一压力传感器设置于卧式房门外的地板上，所述第二压力传感器设置于卧式房门内的地板上；本发明还通过相关不同的规则，在对应检测到用户在卧式内处于不同状态时，对温度和照明进行不同的调节，针对用户在不同情况下调节不同的温度；本发明简单有效，且易于实用。

Description

一种家居智能环境控制系统

技术领域

本发明属于环境控制领域，涉及一种家居环境控制技术，具体是一种家居智能环境控制系统。

背景技术

随着科技发展，家居控制系统也出现了，这个极大的方便了人们的居家生活；家居控制系统，用户界面不仅简单易用，甚至还可以按照您自己的使用偏好来设置系统。无线的平台、平实易懂的语言、定制的皮肤，在安装智慧家居控制系统时，您可以通过安装程序自己轻松设置这一切，保证让您获得最高的满意度。如果您想更改任何预定设置，安装商无需进入您家，可以通过安全的远程访问为您完成更改。

但是，当前的家居系统，对于环境的调控还是不够智能，尤其是卧式内的智能环境调控，在用户需要休息或者在卧式内时，无法实现对卧式主人动态的检测，也没有很好的结合卧式主人相关动态进行相应的环境调节，为了解决这一技术缺陷，现提供一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种家居智能环境控制系统。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)、如何判定用户是进入卧式还是出了卧式，从而精准得到用户是否位于卧式内；

(2)、如何实时检测到用户在卧式内的状态；

(3)、如何结合用户在卧式内的具体状态进行对应的环境调节。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种家居智能环境控制系统，包括压力检测阵列、第一压力传感器、第二压力传感器、动作判定单元、数据分析单元、处理器、显示器、存储单元、温度传感器、温度调节单元、照明调节单元、光照传感器和心率检测模块；

其中，所述第一压力传感器设置于卧式房门外的地板上，所述第二压力传感器设置于卧式房门内的地板上；

所述第一压力传感器将检测到的实时第一压力信息传输到动作判定单元，所述第二压力传感器用于将检测到的实时第二压力信息传输到动作判定单元；

所述动作判定单元用于对第一压力信息和第二压力信息进行动作分析，具体步骤为：

步骤一：将第一压力信息标记为Y1，将第二压力信息标记为Y2；

步骤二：根据Y1和Y2的变化分析具体动作；

S1：当顺序检测到Y1和Y2的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y2增大后Y1重新将为原值时，表示用户进入卧式，此时产生进入信号；

S2：当顺序检测到Y2和Y1的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y1增大后Y2重新将为原值时，表示用户离开卧式，此时产生离开信号；

步骤三：根据进入信号和离开信号的产生分析预照明状态的开启和关闭；

S1：当检测到产生进入信号时，即产生预照明状态信号；

S2：当检测到产生离开信号，且在预设时间T1内没有产生进入信号，即产生关闭照明信号；

所述动作判定单元用于将进入信号、离开信号、预照明状态信号和关闭照明信号传输到处理器；

所述压力检测阵列为均布在床垫内部的若干第三压力传感器，若干第三压力传感器布满床垫，能够实时检测床垫上的压力；所述压力检测阵列用于结合所有第三压力传感器进行体态分析并产生对应的无接触信号、坐压信号和躺压信号；

所述数据分析单元用于在产生无接触信号、坐压信号和躺压信号时将无接触信号、坐压信号和躺压信号传输到处理器；所述数据分析单元还用于将Sy传输到处理器；

所述温度传感器设置于卧式内，用于实时检测卧式温度，并将卧式温度传输到处理器，所述心率检测模块用于实时检测卧式用户心跳信息，并将心跳信息传输到处理器；

所述处理器用于结合卧式温度、心跳信息、Sy、温度调节单元和接收到的进入信号、离开信号、无接触信号、坐压信号和躺压信号进行温度温度调节步骤，具体表现为：

步骤一：当检测到产生进入信号，且在预设时间内没有检测到离开信号，即自动开启温度调节信号，利用温度调节单元和温度传感器将卧式温度控制在预设温度Ty；此阶段温度调节如下：

SS1：当监测到进入信号产生时间预设时间后，未检测到坐压信号时，表明用户在卧式内没有准备进入睡眠；

在此期间，通过温度调节单元自动将卧式温度调节为Ty-X3，X3为预设值；

当在此期间检测到心跳信息出现上升且上升速率大于预设值V1时，进一步将卧式温度调节为Ty-2*X3，当心跳信息的上升速率小于等于预设值V1时，则将卧式温度回调为Ty-X3；

SS2：当检测到产生坐压信号且保持预设时间以上时，通过温度调节单元自动将卧式温度调节为Ty；

SS3：当检测到躺压信号且持续预设时间及以上时，同时用户的心跳信息趋于稳定时，表明用户进入睡眠状态，此时将温度调节为Ty+X3；

步骤二：当检测到产生离开信号，且在预设时间内没有检测到进入信号，则表明用户离开卧式，关闭温度调节单元，停止温度调节；

所述光照传感器用于实时检测卧式光照度，并将光照度信息传输到处理器；所述照明调节单元用于实时调节卧式内的照明情况。

进一步地，所述体态分析的具体表现为：

S100：建立体态检测模型，具体过程为：

S101：首先建立床垫平面模型，并在模型上标注出每一个第三压力传感器的位置，与实际第三压力传感器设置一致；

S102：当第三压力传感器检测到压力存在且大于预设值时，获取所有检测到压力的第三压力传感器；

S103：在平面模型上标注出所有检测到压力的第三压力传感器，并将检测到压力的最外围第三压力传感器连接形成受压区；

S104：自动获取到受压区的受压面积，将并将受压面积标记为Sy；

S200：实时对卧式用户进行体态检测，具体表现为：

S201：根据体态检测模型实时获取到受压面积Sy；

S202：将受压面积Sy与X1、X2进行比较，X1、X2均为预设值，且X1<X2；

S203：当Sy<X1时，此时表示床上没有人，产生无接触信号；

S204：当X1≤Sy≤X2时，表示床上有人坐着，产生坐压信号；

S205:当Sy>X2时，表示床上有人躺着，产生躺压信号。

进一步地，所述处理器还用于结合照明调节单元以及接收到的光照度信息、进入信号、离开信号、无接触信号、坐压信号和躺压信号进行照明调节；具体表现为：

步骤一：当接收到进入信号且光照度信息低于预设值时，则通过照明调节单元将卧式光照度调节为Zd；

S1：当检测到坐压信号且保持预设时间以上时，则将卧式光照度调节为Zd-X4，X4为预设值；在此过程中若检测到躺压信号时，则将卧式光照度调节为Zd-2X4；当躺压信号持续超过预设时间时，则关闭卧式光照；

S2：当卧式光照度信息高于预设值时，不进行光照调节；

步骤二：当检测到离开信号且预设时间内没有产生进入信号时，则关闭卧式照明。

进一步地，所述处理器还用于将卧式温度和光照度信息传输到显示器进行实时显示；所述处理器还用于获取到用户每天在卧式检测到躺压信号的时间，并将其标记上日期，传输到存储单元进行实时存储，便于记录用户的睡眠时间。

本发明的有益效果：

本发明通过检测到的第一压力信息和第二压力信息进行动作分析，将第一压力信息标记为Y1，将第二压力信息标记为Y2；并根据Y1和Y2的变化分析具体动作，当顺序检测到Y1和Y2的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y2增大后Y1重新将为原值时，表示用户进入卧式，此时产生进入信号；当顺序检测到Y2和Y1的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y1增大后Y2重新将为原值时，表示用户离开卧式，此时产生离开信号；从而实现对用户是否处于卧式实现精准判定；

本发明通过压力检测阵列的设置，之后建立了一个体态检测模型，利用体态检测模型实时获取到受压面积Sy；将受压面积Sy与X1、X2进行比较，当Sy<X1时，此时表示床上没有人，产生无接触信号；当X1≤Sy≤X2时，表示床上有人坐着，产生坐压信号；当Sy>X2时，表示床上有人躺着，产生躺压信号；通过这一方式能够精准的获取到用户在卧式的具体情况；

最后本发明还通过相关不同的规则，在对应检测到用户在卧式内处于不同状态时，对温度和照明进行不同的调节，针对用户在不同情况下调节不同的温度；本发明简单有效，且易于实用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

如图1所示，一种家居智能环境控制系统，包括压力检测阵列、第一压力传感器、第二压力传感器、动作判定单元、数据分析单元、处理器、显示器、存储单元、温度传感器、温度调节单元、照明调节单元、光照传感器和心率检测模块；

其中，所述第一压力传感器设置于卧式房门外的地板上，所述第二压力传感器设置于卧式房门内的地板上；

所述第一压力传感器将检测到的实时第一压力信息传输到动作判定单元，所述第二压力传感器用于将检测到的实时第二压力信息传输到动作判定单元；

所述动作判定单元用于对第一压力信息和第二压力信息进行动作分析，具体步骤为：

步骤一：将第一压力信息标记为Y1，将第二压力信息标记为Y2；

步骤二：根据Y1和Y2的变化分析具体动作；

S1：当顺序检测到Y1和Y2的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y2增大后Y1重新将为原值时，表示用户进入卧式，此时产生进入信号；

S2：当顺序检测到Y2和Y1的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y1增大后Y2重新将为原值时，表示用户离开卧式，此时产生离开信号；

步骤三：根据进入信号和离开信号的产生分析预照明状态的开启和关闭；

S1：当检测到产生进入信号时，即产生预照明状态信号；

S2：当检测到产生离开信号，且在预设时间T1内没有产生进入信号，即产生关闭照明信号；

所述动作判定单元用于将进入信号、离开信号、预照明状态信号和关闭照明信号传输到处理器；

所述压力检测阵列为均布在床垫内部的若干第三压力传感器，若干第三压力传感器布满床垫，能够实时检测床垫上的压力；所述压力检测阵列用于结合所有第三压力传感器进行体态分析，具体表现为：

S100：建立体态检测模型，具体过程为：

S101：首先建立床垫平面模型，并在模型上标注出每一个第三压力传感器的位置，与实际第三压力传感器设置一致；

S102：当第三压力传感器检测到压力存在且大于预设值时，获取所有检测到压力的第三压力传感器；

S103：在平面模型上标注出所有检测到压力的第三压力传感器，并将检测到压力的最外围第三压力传感器连接形成受压区；

S104：自动获取到受压区的受压面积，将并将受压面积标记为Sy；

S200：实时对卧式用户进行体态检测，具体表现为：

S201：根据体态检测模型实时获取到受压面积Sy；

S202：将受压面积Sy与X1、X2进行比较，X1、X2均为预设值，且X1<X2；

S203：当Sy<X1时，此时表示床上没有人，产生无接触信号；

S204：当X1≤Sy≤X2时，表示床上有人坐着，产生坐压信号；

S205:当Sy>X2时，表示床上有人躺着，产生躺压信号；

所述数据分析单元用于在产生无接触信号、坐压信号和躺压信号时将无接触信号、坐压信号和躺压信号传输到处理器；所述数据分析单元还用于将Sy传输到处理器；

所述温度传感器设置于卧式内，用于实时检测卧式温度，并将卧式温度传输到处理器，所述心率检测模块用于实时检测卧式用户心跳信息，并将心跳信息传输到处理器；

所述处理器用于结合卧式温度、心跳信息、Sy、温度调节单元和接收到的进入信号、离开信号、无接触信号、坐压信号和躺压信号进行温度温度调节步骤，具体表现为：

步骤一：当检测到产生进入信号，且在预设时间内没有检测到离开信号，即自动开启温度调节信号，利用温度调节单元和温度传感器将卧式温度控制在预设温度Ty；此阶段温度调节如下：

SS1：当监测到进入信号产生时间预设时间后，未检测到坐压信号时，表明用户在卧式内没有准备进入睡眠；

在此期间，通过温度调节单元自动将卧式温度调节为Ty-X3，X3为预设值；

当在此期间检测到心跳信息出现上升且上升速率大于预设值V1时，进一步将卧式温度调节为Ty-2*X3，当心跳信息的上升速率小于等于预设值V1时，则将卧式温度回调为Ty-X3；

SS2：当检测到产生坐压信号且保持预设时间以上时，通过温度调节单元自动将卧式温度调节为Ty；

SS3：当检测到躺压信号且持续预设时间及以上时，同时用户的心跳信息趋于稳定时，表明用户进入睡眠状态，此时将温度调节为Ty+X3；

步骤二：当检测到产生离开信号，且在预设时间内没有检测到进入信号，则表明用户离开卧式，关闭温度调节单元，停止温度调节；

所述光照传感器用于实时检测卧式光照度，并将光照度信息传输到处理器；所述照明调节单元用于实时调节卧式内的照明情况；

所述处理器还用于结合照明调节单元以及接收到的光照度信息、进入信号、离开信号、无接触信号、坐压信号和躺压信号进行照明调节；具体表现为：

步骤一：当接收到进入信号且光照度信息低于预设值时，则通过照明调节单元将卧式光照度调节为Zd；

S1：当检测到坐压信号且保持预设时间以上时，则将卧式光照度调节为Zd-X4，X4为预设值；在此过程中若检测到躺压信号时，则将卧式光照度调节为Zd-2X4；当躺压信号持续超过预设时间时，则关闭卧式光照；

S2：当卧式光照度信息高于预设值时，不进行光照调节；

步骤二：当检测到离开信号且预设时间内没有产生进入信号时，则关闭卧式照明；

所述处理器还用于将卧式温度和光照度信息传输到显示器进行实时显示；所述处理器还用于获取到用户每天在卧式检测到躺压信号的时间，并将其标记上日期，传输到存储单元进行实时存储，便于记录用户的睡眠时间。

一种家居智能环境控制系统，在工作时，首先通过第一压力传感器和第二压力传感器以及动作判定单元的设定，结合相关判定规则，能够得到用户是进入卧式还是离开卧式，根据进入和离开两种情况，能够自动判定到用户是否在卧式内部；并产生不同的离开信号和进入信号；之后通过设置在床垫上的压力检测阵列，结合相关规则和检测模型，判定用户是处于坐在床上，还是躺在床上，并产生不同的信号，之后处理器结合温度传感器、温度调节单元心率检测模块和温度调节规则，对卧式内的温度进行阶梯式调节；同时通过照明调节单元和光照传感器，结合相关规则对卧式内的光照情况进行调节；从而实现对卧式内的环境进行合理调节；

本发明通过检测到的第一压力信息和第二压力信息进行动作分析，将第一压力信息标记为Y1，将第二压力信息标记为Y2；并根据Y1和Y2的变化分析具体动作，当顺序检测到Y1和Y2的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y2增大后Y1重新将为原值时，表示用户进入卧式，此时产生进入信号；当顺序检测到Y2和Y1的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y1增大后Y2重新将为原值时，表示用户离开卧式，此时产生离开信号；从而实现对用户是否处于卧式实现精准判定；

本发明通过压力检测阵列的设置，之后建立了一个体态检测模型，利用体态检测模型实时获取到受压面积Sy；将受压面积Sy与X1、X2进行比较，当Sy<X1时，此时表示床上没有人，产生无接触信号；当X1≤Sy≤X2时，表示床上有人坐着，产生坐压信号；当Sy>X2时，表示床上有人躺着，产生躺压信号；通过这一方式能够精准的获取到用户在卧式的具体情况；

最后本发明还通过相关不同的规则，在对应检测到用户在卧式内处于不同状态时，对温度和照明进行不同的调节，针对用户在不同情况下调节不同的温度；本发明简单有效，且易于实用。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种家居智能环境控制系统，其特征在于，包括压力检测阵列、第一压力传感器、第二压力传感器、动作判定单元、数据分析单元、处理器、显示器、存储单元、温度传感器、温度调节单元、照明调节单元、光照传感器和心率检测模块；

其中，所述第一压力传感器设置于卧室 房门外的地板上，所述第二压力传感器设置于卧室 房门内的地板上；

所述第一压力传感器将检测到的实时第一压力信息传输到动作判定单元，所述第二压力传感器用于将检测到的实时第二压力信息传输到动作判定单元；

所述动作判定单元用于对第一压力信息和第二压力信息进行动作分析，具体步骤为：

步骤一：将第一压力信息标记为Y1，将第二压力信息标记为Y2；

步骤二：根据Y1和Y2的变化分析具体动作；

S1：当顺序检测到Y1和Y2的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y2增大后Y1重新将为原值时，表示用户进入卧室 ，此时产生进入信号；

S2：当顺序检测到Y2和Y1的压力值依次增大，且增幅超过预设值，同时满足当Y1增大后Y2重新将为原值时，表示用户离开卧室 ，此时产生离开信号；

步骤三：根据进入信号和离开信号的产生分析预照明状态的开启和关闭；

S1：当检测到产生进入信号时，即产生预照明状态信号；

S2：当检测到产生离开信号，且在预设时间T1内没有产生进入信号，即产生关闭照明信号；

所述动作判定单元用于将进入信号、离开信号、预照明状态信号和关闭照明信号传输到处理器；

所述压力检测阵列为均布在床垫内部的若干第三压力传感器，若干第三压力传感器布满床垫，能够实时检测床垫上的压力；所述压力检测阵列用于结合所有第三压力传感器进行体态分析并产生对应的无接触信号、坐压信号和躺压信号；

所述数据分析单元用于在产生无接触信号、坐压信号和躺压信号时将无接触信号、坐压信号和躺压信号传输到处理器；所述数据分析单元还用于将Sy传输到处理器；

所述温度传感器设置于卧室 内，用于实时检测卧室 温度，并将卧室 温度传输到处理器，所述心率检测模块用于实时检测卧室 用户心跳信息，并将心跳信息传输到处理器；

所述处理器用于结合卧室 温度、心跳信息、Sy、温度调节单元和接收到的进入信号、离开信号、无接触信号、坐压信号和躺压信号进行温度温度调节步骤，具体表现为：

步骤一：当检测到产生进入信号，且在预设时间内没有检测到离开信号，即自动开启温度调节信号，利用温度调节单元和温度传感器将卧室 温度控制在预设温度Ty；此阶段温度调节如下：

SS1：当监测到进入信号产生时间预设时间后，未检测到坐压信号时，表明用户在卧室内没有准备进入睡眠；

在此期间，通过温度调节单元自动将卧室 温度调节为Ty-X3，X3为预设值；

当在此期间检测到心跳信息出现上升且上升速率大于预设值V1时，进一步将卧室 温度调节为Ty-2*X3，当心跳信息的上升速率小于等于预设值V1时，则将卧室 温度回调为Ty-X3；

SS2：当检测到产生坐压信号且保持预设时间以上时，通过温度调节单元自动将卧室温度调节为Ty；

SS3：当检测到躺压信号且持续预设时间及以上时，同时用户的心跳信息趋于稳定时，表明用户进入睡眠状态，此时将温度调节为Ty+X3；

步骤二：当检测到产生离开信号，且在预设时间内没有检测到进入信号，则表明用户离开卧室 ，关闭温度调节单元，停止温度调节；

所述光照传感器用于实时检测卧室 光照度，并将光照度信息传输到处理器；所述照明调节单元用于实时调节卧室 内的照明情况；

所述体态分析的具体表现为：

S100：建立体态检测模型，具体过程为：

S101：首先建立床垫平面模型，并在模型上标注出每一个第三压力传感器的位置，与实际第三压力传感器设置一致；

S102：当第三压力传感器检测到压力存在且大于预设值时，获取所有检测到压力的第三压力传感器；

S103：在平面模型上标注出所有检测到压力的第三压力传感器，并将检测到压力的最外围第三压力传感器连接形成受压区；

S104：自动获取到受压区的受压面积，将并将受压面积标记为Sy；

S200：实时对卧室 用户进行体态检测，具体表现为：

S201：根据体态检测模型实时获取到受压面积Sy；

S202：将受压面积Sy与X1、X2进行比较，X1、X2均为预设值，且X1<X2；

S203：当Sy<X1时，此时表示床上没有人，产生无接触信号；

S204：当X1≤Sy≤X2时，表示床上有人坐着，产生坐压信号；

S205:当Sy>X2时，表示床上有人躺着，产生躺压信号；

所述处理器还用于结合照明调节单元以及接收到的光照度信息、进入信号、离开信号、无接触信号、坐压信号和躺压信号进行照明调节；具体表现为：

步骤一：当接收到进入信号且光照度信息低于预设值时，则通过照明调节单元将卧室光照度调节为Zd；

S1：当检测到坐压信号且保持预设时间以上时，则将卧室 光照度调节为Zd-X4，X4为预设值；在此过程中若检测到躺压信号时，则将卧室 光照度调节为Zd-2X4；当躺压信号持续超过预设时间时，则关闭卧室 光照；

S2：当卧室 光照度信息高于预设值时，不进行光照调节；

步骤二：当检测到离开信号且预设时间内没有产生进入信号时，则关闭卧室 照明；

所述处理器还用于将卧室 温度和光照度信息传输到显示器进行实时显示；所述处理器还用于获取到用户每天在卧室 检测到躺压信号的时间，并将其标记上日期，传输到存储单元进行实时存储，便于记录用户的睡眠时间。

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