CN111278199A - 灯具亮度控制方法、系统和存储介质 - Google Patents

灯具亮度控制方法、系统和存储介质 Download PDF

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李绍斌
宋德超
王思仪
徐洪伟
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Abstract

本发明公开一种灯具控制方法、系统和存储介质,该方法包括以下步骤:监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态,其中,所述目标人员的分布情况包括目标人员的人数数量和分布位置;根据指定区域内目标人员的人数数量确定指定区域的目标亮度;根据指定区域内目标人员的分布位置和活动状态确定指定区域的目标照明模式;根据所述目标亮度和目标照明模式自动调节指定区域内相应灯具的灯光亮度,以使指定区域的照明亮度达到所述目标亮度。本实施例能够实现整个家庭的灯光自动联调,达到节能效果的同时提升了用户的体验,为用户提供更舒适、便捷的生活条件。

Description

灯具亮度控制方法、系统和存储介质
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种灯具亮度控制方法、系统和存储介质。
背景技术
现有技术中,有的利用移动传感器和光亮照度传感器对灯光系统进行管理,主要应用在社区外围公共区域和停车场,即移动传感器感应到有人就灯亮,感应到无人就灯灭,光亮照度传感器根据光线强弱调整灯的开关时间,减少电量浪费,但这种方式仅能实现灯具的开关两种状态,不能实现自主调节灯光模式。有的将采集的外界光线亮度与教室内部的灯光进行对比,实现科学的开关灯,充分利用自然光对教室内进行照射,减少电量的浪费,减轻管理人员的工作负担,实现节能减排的目的。但是仍然不能够实现根据应用场景的不同使灯具自主切换成相应的模式,无法实现智能控制灯光的效果。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种灯具亮度控制方法、系统和存储介质,以实现室内灯光的自主调节,提高生活的便利性。
第一方面,本申请的实施方式提供一种灯具亮度控制方法,包括以下步骤:监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态,其中,所述目标人员的分布情况包括目标人员的人数数量和分布位置;根据指定区域内目标人员的人数数量确定指定区域的目标亮度;根据指定区域内目标人员的分布位置和活动状态确定指定区域的目标照明模式;根据所述目标亮度和目标照明模式自动调节指定区域内相应灯具的灯光亮度,以使指定区域的照明亮度达到所述目标亮度。
可选的,根据指定区域内目标人员的人数数量确定指定区域的目标亮度,包括:将测得的目标人员的人数数量与预设数量阈值进行比较:当目标人员的人数数量小于或等于预设数量阈值时,所述指定区域的目标亮度随人数数量的增加而增高;当目标人员的人数数量大于预设数量阈值时,所述指定区域的目标亮度为预设的最高亮度。
可选的,根据指定区域内目标人员的分布位置和活动状态确定指定区域的目标照明模式,包括:根据测得的目标人员的分布位置和活动状态,按照预设的目标人员的分布位置和活动状态与照明模式之间的关联关系,确定相应的备选照明模式;当备选照明模式为一个时,将该备选照明模式作为目标照明模式,当备选照明模式为两个或两个以上时,发出模式选择询问信息,根据接收到的模式选择结果确定目标照明模式。
可选的,监测指定区域内目标人员的分布情况,包括:向指定区域内发出发射电磁波,接收发射电磁波在指定区域内的返回电磁波;根据返回电磁波与发射电磁波之间的差异,确定指定区域内目标人员分布情况。
可选的,监测指定区域内目标人员的活动状态,包括:根据返回电磁波与发射电磁波之间的差异,确定能够描述目标人员的活动状态的点云数据;根据所述点云数据,利用人体动作识别模型,确定指定区域内目标人员的活动状态。
可选的,还包括步骤:当监测到指定区域内不存在目标人员时,控制指定区域内的相应灯具自动关闭。
第二方面,本申请的实施方式提供一种灯具亮度控制系统,包括:感知器,用于监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态;控制器和存储器,所述存储器存储有程序代码,当所述程序代码被所述控制器执行时,所述控制器根据所述感知器测得的关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据,执行如上文所述的灯具亮度控制方法的步骤。
可选的,所述感知器包括第一通信模块,用于发送关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据;所述控制器和存储器设置在云端服务器上,所述云端服务器还包括第二通信模块,所述第二通信模块用于接收所述感知器发送的关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据,以及用于将所述控制器发出的控制指令发送给指定区域内相应的灯具。
可选的,所述云端服务器还通过所述第二通信模块发送模式选择询问信息;所述灯具亮度控制系统还包括移动终端,所述移动终端用于与所述云端服务器进行通信,以响应于所述云端服务器发出的模式选择询问信息,并向所述云端服务器发送模式选择结果。
第三方面,本申请的实施方式提供一种存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上文所述的灯具亮度控制方法的步骤。
本申请的技术方案能够实现根据自动监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态,并根据目标人员的分布情况和活动状态进行亮灯,整个过程自动进行,无需进行手动操作,解放双手的同时,解决了用户忘关灯或需要关灯频繁的问题,以实现整个家庭的自动灯光联调,根据不同的场景自由切换照明亮度,以最合理的方式利用灯光,调节亮度,达到节能效果的同时提升了用户的体验,使家庭生活场景更加智能化,为用户提供更舒适、便捷的生活条件。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定,在附图中:
图1为一个具体实施例的家庭中灯具分布的场景示意图;
图2为根据本申请一示例性实施方式的灯具亮度控制方法的流程图;
图3为根据本申请一具体实施方式的灯具亮度控制方法的流程图;
图4为根据本申请一示例性实施方式的灯具亮度控制系统的结构示意图;
图5为根据本申请一具体实施方式的灯具亮度控制系统的结构示意图;
图6为根据本申请一具体实施例的灯具亮度控制系统的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
随着信息化时代的发展,在大数据、人工智能、5G等技术支持的背景下,万物互联是继互联网之后的又一次信息革命。其中智能家居就是物联网下形成的一个新兴产业,利用计算机技术、通信技术、微电子技术将传统家电智能化,达到人机互通的效果,目的是为人们提供一个舒适、安全、方便以及高效的生活环境。其中,灯光系统是家家必备的生活用品,图1为一个具体实施例的家庭中灯具分布的简单示意图,如图1所示,每个房间都会有安装多个灯具,灯一多就容易产生忘关灯或者需要到处关灯的问题,为了提高人们生活便捷性,使人们的生活更加智能化,本发明提供一种灯具亮度控制方法。
图2为根据本申请一示例性实施方式的灯具亮度控制方法的流程图,如图2所示,本申请的实施方式提供一种灯具亮度控制方法,包括以下步骤:
S110:监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态,其中,所述目标人员的分布情况包括目标人员的人数数量和分布位置。
作为一种可选的实施方式,监测指定区域内目标人员的分布情况,包括:向指定区域内发出发射电磁波,接收发射电磁波在指定区域内的返回电磁波;根据返回电磁波与发射电磁波之间的差异,确定指定区域内目标人员分布情况。
作为一种可选的实施方式,监测指定区域内目标人员的活动状态,包括:根据返回电磁波与发射电磁波之间的差异,确定所述点云数据;根据用于描述目标人员的活动状态的点云数据,利用人体动作识别模型,确定指定区域内目标人员的活动状态。
可选的,可以在指定区域内设置感知器,利用感知器监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态。其中,指定区域可以根据需要进行设定,例如可以为距离感知器设定距离内为指定区域,也可以某个房间为指定区域,在此不做限定。目标人员的活动状态例如可以包括目标人员在客厅坐着,此时可以认定目标人员在看电视,目标人员在餐厅坐着,此时可以认定目标人员在吃饭,等等。
感知器,例如,可以包括基于微波雷达的感知器。微波雷达的监测原理是通讯模组发射出无线电波,根据反射回的电磁波检测出物体的角度、位置以及速度,电磁波是通过模组上的天线发射出。监测室内有无人的原理是天线一直持续不断的向外发射毫米波,根据发射回的电磁波的距离差进行判断,若当前无人,那么同一个地方反射回的电磁波的距离差、频率差、角度等值应该不变,一旦变化很大,说明有人,然后对该物体开始进行轨迹追踪、定位以及数量的统计。另外天线的角度是可以转动向不同的方向发射电磁波,目的是为了持续不断的追踪人体进行数据收集。
把原始的电磁波频率差、TOF(Time of flight,飞行时间)、角度等数据,利用BiLSTM(Bi-directional Long Short-Term Memory)对信号做处理使其转换成2D和/或3D点云数据,把点数据连接成线,根据轮廓判断指定区域有几个人。当人数过多时,可能会出现多人重叠的现象,此时可以将轮廓的面积与预设面积阈值进行比较,当轮廓的面积大于或等于预设面积阈值时,可以认定该轮廓代表多个人,并认定指定区域内目标人员的人数数量大于预设数量阈值。
可选的,可以利用基于微波雷达的感知器获取指定区域内目标人员的点云数据。微波雷达的天线数量越多,活动状态识别越准确,但天线数量要根据模组的尺寸大小、电路设计等多方面因素决定。人体动作识别模型为目标人员的分布位置和活动状态与点云数据之间的对应关系的模型,可以通过利用大量的分布位置和活动状态与点云数据之间的对应关系的数据样本训练分类器来构建。
利用基于微波雷达的感知器进行监测,在保证一定监测准确度的前提下很好的保护了用户隐私,利用机器学习的方法能够更加准确地识别用户的活动状态。
作为一种可选的实施方式,还包括步骤:当监测到指定区域内不存在目标人员时,控制指定区域内的相应灯具自动关闭。本实施方式在有人的情况下自动开灯、在没有人的情况下自动关灯,能够为用户节省电费开销,有利于实现智能开关灯和人走灯灭的技术效果。
S120:根据指定区域内目标人员的人数数量确定指定区域的目标亮度;
作为一种可选的实施方式,根据指定区域内目标人员的人数数量确定指定区域的目标亮度,包括:将测得的目标人员的人数数量与预设数量阈值进行比较:当目标人员的人数数量小于或等于预设数量阈值时,所述指定区域的目标亮度随人数数量的增加而增高;当目标人员的人数数量大于预设数量阈值时,所述指定区域的目标亮度为预设的最高亮度。
其中,预设数量阈值例如可以为2个或3个,可以根据需要进行设定。例如,预设数量阈值为3个,当目标人员的数量为1个时,确定指定区域内的指定灯具的目标亮度为微亮,当目标人员的数量为2个时,确定指定区域内的指定灯具的目标亮度为中等亮度,当目标人员的数量为3个时,确定指定区域内的指定灯具的目标亮度为正常亮度,当目标人员的数量大于3个时,所述指定区域的目标亮度为预设的最高亮度。
本实施方式能够实现灯具的亮度在一定程度范围内灵活的调节,有利于节省电能的同时更贴合用户的实际生活情况。
S130:根据指定区域内目标人员的分布位置和活动状态确定指定区域的目标照明模式;
作为一种可选的实施方式,根据指定区域内目标人员的分布位置和活动状态确定指定区域的目标照明模式,包括:根据测得的目标人员的分布位置和活动状态,按照预设的目标人员的分布位置和活动状态与照明模式之间的关联关系,确定相应的备选照明模式;当备选照明模式为一个时,将该备选照明模式作为目标照明模式,当备选照明模式为两个或两个以上时,发出模式选择询问信息,根据接收到的模式选择结果确定目标照明模式。
其中,灯光模式例如可以包括观影模式、阅读模式、用餐模式、睡眠模式、温馨模式和热情模式等等,还可以根据需要进行自定义设置更多的模式以及相应模式下的参数。在不同的灯光模式下,可以设定某几盏灯亮、某几盏灯灭。
本实施方式能够根据目标人员所在的位置和活动状态灵活的确定亮哪几盏灯,实现了目标明确的照明方案。
S140:根据所述目标亮度和目标照明模式自动调节指定区域内相应灯具的灯光亮度,以使指定区域的照明亮度达到所述目标亮度。
作为一个具体实施例,当预设数量阈值为3个,指定区域为卧室时,在卧室监测到有一个躺着的人,在卧室的人数没有超过预设数量阈值,则确定卧室内最低亮度为目标亮度,由于目标人员的位置在卧室且目标人员的活动状态为躺着,则认定目标人员正在休息,相应的确定目标照明模式为睡眠模式,根据睡眠模式应该亮起卧室内的夜灯,并且使卧室内的夜灯处于最低亮度。
可选的,以上述具体实施例为前提,当指定区域为客厅时,在客厅监测到有两个坐着的人,则确定客厅内中等亮度为目标亮度,由于目标人员的位置在客厅且目标人员的活动状态为坐着,则认定目标人员正在看电视,相应的确定目标照明模式为观影模式,根据观影模式应该亮起沙发附近的灯或目标人员附近的灯,并且所亮起的灯使客厅达到中等亮度。如果客厅的两个人一个坐着、一个站着,根据坐着的人所确定的目标照明模式为观影模式,根据站着的人所确定的目标照明模式为热闹模式,此时,向用户发送模式选择询问信息,根据用户对模式的选择结果确定最终的目标照明模式。如果客厅的人数为5个,则已经超过了预设数量阈值,则直接以对客厅所设定的最高亮度做为目标亮度。
可选的,以上述两个人在客厅坐着的例子为对比,当指定区域为餐厅时,在餐厅监测到有两个坐着的人,则确定餐厅内中等亮度为目标亮度,由于目标人员的位置在餐厅且目标人员的活动状态为坐着,则认定目标人员正在吃饭,相应的确定目标照明模式为吃饭模式,根据吃饭模式应该亮起餐桌顶部的吊灯,并使餐厅达到中等亮度。
具体的,预设数量阈值、目标人员的人数数量与目标亮度之间的对应关系,目标人员的分布位置和活动状态与目标照明模式的关联关系可以由用户根据个人需要进行设定,例如可以在移动终端的应用中进行设定,在此不做限定。
本申请的技术方案能够实现根据自动监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态,并根据目标人员的分布情况和活动状态进行亮灯,整个过程自动进行,无需进行手动操作,解放双手的同时,解决了用户忘关灯或需要关灯频繁的问题,以实现整个家庭的自动灯光联调,根据不同的场景自由切换照明亮度,以最合理的方式利用灯光,调节亮度,达到节能效果的同时提升了用户的体验,使家庭生活场景更加智能化,为用户提供更舒适、便捷的生活条件。
图3为根据本申请一具体实施方式的灯具亮度控制方法的流程图。如图3所示,首先监测指定区域内是否存在目标人员,当不存在目标人员时,控制指定区域内的灯具关闭,当存在目标人员时,监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态,当指定区域内目标人员的数量大于预设数量阈值时,将所述指定区域的目标亮度为预设的最高亮度,当指定区域内目标人员的数量小于或等于预设数量阈值时,所述指定区域的目标亮度随人数数量的增加而增高,根据指定区域内目标人员的分布位置和活动状态确定指定区域的目标照明模式,根据所述目标亮度和目标照明模式自动调节指定区域内相应灯具的灯光亮度,以使指定区域的照明亮度达到所述目标亮度。
图4为根据本申请一示例性实施方式的灯具亮度控制系统的结构示意图,如图4所示,本申请的实施方式提供一种灯具亮度控制系统200,包括:感知器210,用于监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态;控制器220和存储器230,所述存储器存储有程序代码,当所述程序代码被所述控制器执行时,所述控制器根据所述感知器测得的关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据,执行如上文所述的灯具亮度控制方法的步骤。
其中,感知器可以包括微波雷达设备。微波雷达是一种电磁波,它需要通过天线发射出来,一根天线发射出一束电磁波,定位一个点,例如模组上有23*23组天线,就有46束波束,简单来说就是46个点,持续不断的进行人体轨迹追踪和定位,微波雷达只是持续不断的去搜集数据,把这些大量的数据传输至后台(例如云端服务器),利用算法分析这些数据得到目前有几个人,位置在哪里,姿势是怎样。感知器可以与灯具在同一位置,也可以与灯具在不同位置。
作为一种可选的实施方式,所述感知器包括第一通信模块,用于发送关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据;所述控制器和存储器设置在云端服务器上,所述云端服务器还包括第二通信模块,所述第二通信模块用于接收所述感知器发送的关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据,以及用于将所述控制器发出的控制指令发送给指定区域内相应的灯具。
作为一种可选的实施方式,所述云端服务器还通过所述第二通信模块发送模式选择询问信息;所述灯具亮度控制系统还包括移动终端,所述移动终端用于与云端服务器进行通信,以响应于所述云端服务器发出的模式选择询问信息,并向所述云端服务器发送模式选择结果。
图5为根据本申请一具体实施方式的灯具控制系统的结构示意图。如图5所示,感知器采集指定区域内的数据,上传到云端服务器,由云端服务器利用算法进行分析,得出目标人员的分布情况和活动状态等信息,并相应的发出控制指令给相应灯具,相应灯具接收由云端服务器发来的控制指令,并根据控制指令进行亮灯。
图6为根据本申请一具体实施例的灯具亮度控制系统的结构示意图,如图6所示,在家庭的场景下,可以将基于微波雷达设备的感知器设于家庭中的指定位置,用于感知家庭中指定区域的关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据,感知器通过第一通信模块将所述监测数据发送到云端服务器,云端服务器中的第二通信模块接收所述监测数据,并将所述监测数据发送给控制器,控制器执行存储器中程序的代码,根据所述监测数据通过第二通信模块向指定区域中相应的灯具发出控制指令,灯具中的第三通信模块接收控制指令,以实现相应灯具按照控制指令中的目标照明模式和目标亮度进行亮灯。当云端服务器得出两种或两种以上的目标照明模式供选择时,云端服务器通过第二通信模块向移动终端发送模式选择询问信息,以供移动终端侧的用户进行选择,移动终端将模式选择结果发送到云端服务器,从而控制家庭中的灯具按照控制指令中的目标照明模式和目标亮度进行亮灯。
本申请的实施方式提供一种存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上文所述的灯具亮度控制方法的步骤。
需要注意的是,这里所使用的的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应当理解的是,本说明书中的示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员,而不应当理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种灯具亮度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态,其中,所述目标人员的分布情况包括目标人员的人数数量和分布位置;
根据指定区域内目标人员的人数数量确定指定区域的目标亮度;
根据指定区域内目标人员的分布位置和活动状态确定指定区域的目标照明模式;
根据所述目标亮度和目标照明模式自动调节指定区域内相应灯具的灯光亮度,以使指定区域的照明亮度达到所述目标亮度。
2.根据权利要求1所述的灯具亮度控制方法,其特征在于,根据指定区域内目标人员的人数数量确定指定区域的目标亮度,包括:
将测得的目标人员的人数数量与预设数量阈值进行比较:
当目标人员的人数数量小于或等于预设数量阈值时,所述指定区域的目标亮度随人数数量的增加而增高;
当目标人员的人数数量大于预设数量阈值时,所述指定区域的目标亮度为预设的最高亮度。
3.根据权利要求1所述的灯具亮度控制方法,其特征在于,根据指定区域内目标人员的分布位置和活动状态确定指定区域的目标照明模式,包括:
根据测得的目标人员的分布位置和活动状态,按照预设的目标人员的分布位置和活动状态与照明模式之间的关联关系,确定相应的备选照明模式;
当备选照明模式为一个时,将该备选照明模式作为目标照明模式,
当备选照明模式为两个或两个以上时,发出模式选择询问信息,根据接收到的模式选择结果确定目标照明模式。
4.根据权利要求1所述的灯具亮度控制方法,其特征在于,监测指定区域内目标人员的分布情况,包括:
向指定区域内发出发射电磁波,接收发射电磁波在指定区域内的返回电磁波;
根据返回电磁波与发射电磁波之间的差异,确定指定区域内目标人员分布情况。
5.根据权利要求1所述的灯具亮度控制方法,其特征在于,监测指定区域内目标人员的活动状态,包括:
根据返回电磁波与发射电磁波之间的差异,确定能够描述目标人员的活动状态的点云数据;
根据所述点云数据,利用人体动作识别模型,确定指定区域内目标人员的活动状态。
6.根据权利要求1所述的灯具亮度控制方法,其特征在于,还包括步骤:
当监测到指定区域内不存在目标人员时,控制指定区域内的相应灯具自动关闭。
7.一种灯具亮度控制系统,其特征在于,包括:
感知器,用于监测指定区域内目标人员的分布情况和活动状态;
控制器和存储器,所述存储器存储有程序代码,当所述程序代码被所述控制器执行时,所述控制器根据所述感知器测得的关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据,执行如权利要求1至6中任一项所述的灯具亮度控制方法的步骤。
8.根据权利要求7所述的灯具亮度控制系统,其特征在于:
所述感知器包括第一通信模块,用于发送关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据;
所述控制器和存储器设置在云端服务器上,所述云端服务器还包括第二通信模块,所述第二通信模块用于接收所述感知器发送的关于指定区域内目标人员的分布情况和活动状态的监测数据,以及用于将所述控制器发出的控制指令发送给指定区域内相应的灯具。
9.根据权利要求8所述的灯具亮度控制系统,其特征在于:
所述云端服务器还通过所述第二通信模块发送模式选择询问信息;
所述灯具亮度控制系统还包括移动终端,所述移动终端用于与所述云端服务器进行通信,以响应于所述云端服务器发出的模式选择询问信息,并向所述云端服务器发送模式选择结果。
10.一种存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1至6中任一项所述的灯具亮度控制方法的步骤。
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