CN108684102B - 一种人性化的室内智能led灯具及室内照明控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种人性化的室内智能LED灯具及室内照明控制***，LED灯具包括多色LED灯组以及灯组控制装置，还包括或连接有人体参数采集模块及环境参数采集模块，分别采集人体参数信息及环境参数信息，存储模块存储上述信息以及环境参数‑人体参数‑愉悦程度列表信息，数据处理模块对比分析得到提升用户愉悦程度所需的环境参数，并根据当前时刻室内环境参数信息输出参数调整信号，灯组控制装置与数据处理模块数据连接，接收并响应于参数调整信号，调整多色LED灯组的色调及亮度，上述方案，LED灯组可根据环境参数信息及人体参数信息调节自身亮度和颜色，使室内环境更加契合于用户的心情，使得用户的身心能够得以放松，保持良好的心态。

Description

一种人性化的室内智能LED灯具及室内照明控制***

技术领域

本发明涉及半导体照明智能控制技术领域，更具体地说，它涉及一种人性化的室内智能LED灯具及室内照明控制***。

背景技术

研究表明，人的心情愉悦程度与环境有着很大的关系，其所处的环境的温度、湿度、光照度以及环境色调等，都会对人的各项生理指标产生影响，其中，尤以环境色调对人心情愉悦程度的影响最大，如在绿意盎然、通风透气的自然环境中，普遍能够让人感到放松和愉悦，而阴冷昏暗的环境则会让人压抑。

为了使得人们所居住的环境能够较大程度的让人感到舒适，通常在室内设置有空调、可变亮度和色彩的LED灯组等，用以改变环境温湿度和环境亮度、环境色调。但是现有技术中，可调亮度色彩的灯组，都需要用户自行调节，调节时间上较为固定（仅仅是用户到达室内，想起或意识到需要调节环境亮度和色调状态时才会发生动作），灯组不能根据用户当前的状态随时加以动作。其次，用户手动调节，并不能使得室内环境亮度、色调达到最佳的使人愉悦的数值，最终影响用户体验，难以实现使用户保持良好心情的目的。

发明内容

针对实际运用中室内LED灯具无法自动根据用户当前的行为及身体状态及时调节室内亮度、色调的这一问题，本发明目的一在于提出一种人性化的室内智能LED灯具，通过实时甚至超前检测用户的各项身体、生理状态，调节室内LED灯具的亮度、色调，进而促使位于室内的用户时刻保持愉悦的心情。基于上述人性化的室内智能LED灯具，本发明目的二在于提出一种室内照明控制***，通过将LED灯具采集到的各项参数与外部终端设备共享，实现对整个室内环境的全方位调节，具体方案如下：

一种人性化的室内智能LED灯具，包括多色LED灯组以及灯组控制装置，所述LED灯具还包括或连接有：

环境参数采集模块，配置为用于采集室内环境参数，输出环境参数信息；

人体参数采集模块，配置为用于采集室内人员的动作音频信号或生理特征信号，输出人体参数信息；

存储模块，配置为与外部数据通信设备数据连接，用于接收并存储反应用户心情愉悦程度与各项环境参数或人体参数之间对应关系的环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息；

数据处理模块，配置为与所述环境参数采集模块、人体参数采集模块以及存储模块数据连接，获取所述环境参数信息、人体参数信息以及环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息，对比分析得到提升用户愉悦程度所需的环境参数，并根据当前时刻室内环境参数信息输出参数调整信号；

中央控制模块，与所述环境参数采集模块、人体参数采集模块、存储模块以及数据处理模块控制连接，自动或根据设定的触发条件控制上述各个模块动作；

所述灯组控制装置与所述数据处理模块数据连接，接收并响应于所述参数调整信号，调整多色LED灯组的色调及亮度。

通过上述技术方案，LED灯组可以根据环境参数信息以及人体参数信息调节自身的亮度和颜色，使得室内环境更加契合于用户的心情，使得用户的身心能够得以放松，保持良好的心态。

进一步的，所述环境参数采集模块包括：

温度采集装置，配置为用于采集室内环境的温度，输出温度采集信号；

湿度采集装置，配置为用于采集室内环境的湿度，输出湿度采集信号；

噪声采集装置，配置为用于采集室内环境的噪声强度，输出噪声采集信号；

气流采集装置，配置为用于采集室内环境的通风状态，输出气流采集信号。

通过上述技术方案，充分考虑了可能影响到用户心情的多个因素，将各个因素相结合加以调整，使得调节更加的精确。

进一步的，所述人体参数采集模块包括：

人体表情检测装置，配置为用于识别并采集用户的表情，输出表情采集信号；

人体声音检测装置，配置为用于识别并采集用户的音频，输出声音采集信号；

人体热量检测装置，配置为用于识别并采集用户散发的热量，输出热辐射采集信号；

人体动作检测装置，配置为用于识别并采集用户的动作，输出动作采集信号。

通过上述技术方案，对人体的各项生理参数加以检测采集，不同环境下人体的愉悦程度能够反应在人体的肢体语言以及生理参数上，通过采集上述信息，可以有效地推算出用户当前所需的环境色温。

进一步的，所述存储模块还配置为与所述环境参数采集模块以及人体参数采集模块数据连接，接收并存储所述环境参数信息以及人体参数信息；

其中，所述存储模块中配置有更新组件，用于自动或根据设定触发条件更新所述存储模块中存储的环境参数信息以及人体参数信息。

通过上述技术方案，可以对用户所处的室内环境以及用户的生理参数加以记录，方便分析用户的整体生理参数变化与环境之间的关系，有助于得到更为准确的环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息，同时，由于存储模块中存储上述信息，当各项参数采集模块发生故障后，数据处理模块仍然能够根据历史记录中设定时间段所对应的各项参数数据调节多色LED灯组的色调及亮度，保证LED灯具的正常工作与运行。

进一步的，所述人性化的室内智能LED灯具还包括：

自动拟合模块，配置为根据存储模块中存储的环境参数信息以及人体参数信息，依照设定算法分析拟合得到所述环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息。

不同的用户所偏好的环境因素不同，因此对应的使其愉悦的环境因素也不相同，通过上述技术方案，可以针对于不同的用户得到不同的拟合曲线，保证后期LED灯组色调及亮度调节的精准性。

进一步的，所述人性化的室内智能LED灯具还包括：

环境参数预调节模块，配置为与所述存储模块以及数据处理模块数据连接，接收并统计各个时段内的所述人体参数信息、环境参数信息以及二者之间的对应关系，根据存储模块中存储的历史数据分析处理得到下一时刻的人体参数信息和/或环境参数信息，并输出至数据处理模块。

通过上述技术方案，可以结合历史数据与用户当前的人体参数信息以及当前的环境参数信息推测得到下一时刻用户可能所处的状态，提前对室内的光线和色调加以调节，保证上述调节的及时性与有效性，同时，上述变化由于优先于用户的变化而变化，在调节用户心情的过程中可以起到一定的引导作用。

进一步的，所述存储模块和/或所述数据处理模块中配置有用于与外部数据通信设备进行有线或无线数据通信的通信接口模块，所述通信接口模块的数据输入输出端与所述存储模块和/或数据处理模块的通信接口数据连接。

通过上述技术方案，使得本发明中的LED灯具可以与其它设备数据连接，使得整个LED灯具具有良好的可拓展性与适应性，当自身的环境参数采集模块或人体参数采集模块出现故障时，仍然能够获取到人体参数信息或环境参数信息，保证正常的调节工作。

进一步的，所述多色LED灯组包括多个颜色不同的LED灯，所述灯组控制装置包括控制组件和功率调节组件，所述控制组件响应于数据处理模块的参数调整信号，控制多个LED灯的亮度。

通过上述技术方案，控制不同颜色的LED灯的亮度不仅可以实现室内光线亮度的调节，还能够实现室内色调的调节，简单方便，调节迅速。

基于上述人性化的室内智能LED灯具，本发明还提出了一种室内照明控制***，包括至少一个如前所述的人性化的室内智能LED灯具以及与所述室内智能LED灯具通信连接的室内环境调节设备以及智能移动终端；

所述智能移动终端采集用户指令信息和/或人体参数信息发送至所述数据处理模块；

所述室内环境调节设备接收并响应于所述数据处理模块输出的参数调整信号进行动作。

通过上述技术方案，室内照明状态能够根据用户的状态加以调节，使得室内的灯光亮度以及色调都能够让用户保持愉悦的心情,并且可以将室内的照明状态与室内的其它环境状态相结合，让用户感到愉悦和舒适。

进一步的，所述室内环境调节设备包括温度调节器、湿度调节器、通风设备、降噪设备；

所述智能移动终端包括具有生理数据监测采集功能的智能手环、智能手机、平板电脑。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）通过对用户的动作、体表热量、声音等参数加以采集，结合当前的室内环境参数，推算出用户当前所需的使其感到舒适愉悦的环境参数，调整室内的环境、光线等参数，使得用户保持长久的身心放松状态；

（2）通过设置环境参数预调节模块，可以预先根据历史记录对室内的环境做出相对应的调节，在照明的色调和亮度上满足用户的需求，使得用户一进入到室内便能够享受到舒适的室内环境；

（3）通过在LED灯具中设置通信接口模块，可以实现各个LED灯具之间的数据共享，同时也能够实现LED灯具与其它外部数据通信设备进行数据通信共享，有助于提升LED灯具的可扩展性与适用性，当LED灯具自身的环境参数采集装置发生损毁后，其仍然能够正常的工作，结合外部设备采集的数据对室内的光照状态加以精确地调节，可靠性高。

附图说明

图1为本发明LED灯具的整体示意图；

图2为本发明功能模块框架示意图；

图3为本发明个功能模块的模块化示意图；

图4为户外照明控制***的***框图。

附图标记：100、LED灯组；200、灯组控制装置；201、控制组件；202、功率调节组件；300、环境参数采集模块；301、温度采集装置；302、湿度采集装置；303、噪声采集装置；304、气流采集装置；400、人体参数采集模块；401、人体表情检测装置；402、人体声音检测装置；403、人体热量检测装置；404、人体动作检测装置；500、存储模块；501、更新组件；6、数据处理模块；7、中央控制模块；8、自动拟合模块；9、环境参数预调节模块；10、通信接口模块；11、室内环境调节设备；111、温度调节器；112、湿度调节器；113、通风设备；114、降噪设备；12、智能移动终端；121、智能手环；122、智能手机；123、平板电脑。

具体实施方式

随着智能家居概念的普及，越来越多的人愿意去尝试更为优质的生活体验。传统的LED灯具，仅仅只具有照明功能，其色调和亮度并不能根据用户以及室内的其它环境状态加以调节，如室内温度很高，而这时房间的色调再定为暖色系，显然会加剧用户的燥热感，同样，当用户心情烦躁时，若房间内的色调为红色，也会在一定程度上加剧用户的不安，这时候就需要一种能够根据用户自身状态以及室内环境状态对自身的亮度及色调加以调节的LED灯具。

下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

如图1和图2所示，一种人性化的室内智能LED灯具，包括多色LED灯组100以及灯组控制装置200。

上述灯组控制装置200采用现有技术中常用的LED控制模块即可。

在本发明中，多色LED灯组100包括多个颜色不同的LED灯，具体而言包括红灯、绿灯、蓝灯、黄灯以及白灯，由于包含光的三基色，使得上述LED灯组100能够调和出多种对应的颜色。对应的灯组控制装置200包括控制组件201和功率调节组件202，控制组件201响应于数据处理模块6的参数调整信号，控制多个LED灯的亮度。优选的，本实施例中的LED灯组100由专用PLC芯片模块或单片机模块控制。功率调节组件202可以直接控制不同颜色的LED灯的亮度，不仅可以实现室内光线亮度的调节，还能够实现室内色调的调节，简单方便，调节迅速。

如图2所示，本发明中的LED灯具还包括或连接有环境参数采集模块300、人体参数采集模块400、存储模块500、数据处理模块6以及中央控制模块7。

环境参数采集模块300配置为用于采集室内环境参数，输出环境参数信息。如图3所示，在本发明中，上述环境参数采集模块300主要包括温度采集装置301、温度采集装置301、噪声采集装置303以及气流采集装置304。

温度采集装置301优选采用温度传感器模块，配置为用于采集室内环境的温度并输出温度采集信号。湿度采集装置302优选采用湿度传感器模块，配置为用于采集室内环境的湿度并输出湿度采集信号。噪声采集装置303配置为用于采集室内环境的噪声强度，输出噪声采集信号。气流采集装置304主要安置于室内通风口处，配置为用于采集室内环境的通风状态输出气流采集信号。

温度湿度直接影响到人体的肤感体验，而噪声以及气流则会使人的身心体验受到影响，通过上述技术方案，充分考虑了可能影响到用户心情的多个因素，将各个因素相结合加以调整，使得调节更加的精确。

如图3所示，人体参数采集模块400配置为用于采集室内人员的动作音频信号或生理特征信号，输出人体参数信息。

详述的，上述人体参数采集模块400主要包括人体表情检测装置401、人体声音检测装置402、人体热量检测装置403以及人体动作检测装置404。

人体表情检测装置401配置为用于识别并采集用户的表情，输出表情采集信号，人体动作检测装置404配置为用于识别并采集用户的动作，输出动作采集信号。上述表情采集信号以及动作采集信号均可采用摄像机以及与之配合使用的图像处理设备实现，通过对采集到的人体图像加以对比分析，可以得到人体的动作及表情定义。

人体声音检测装置402配置为用于识别并采集用户的音频，输出声音采集信号。在本发明中，上述声音检测装置优选采用设置于LED灯具上的麦克风或其它音频采集装置实现。

人体热量检测装置403配置为用于识别并采集用户散发的热量，输出热辐射采集信号。在本发明中，上述热辐射采集信号可以采用热辐射仪检测得到。

上述技术方案对人体的各项生理参数加以检测采集，不同环境下人体的愉悦程度能够反应在人体的肢体语言以及生理参数上，通过采集上述信息，可以有效地推算出用户当前所需的环境色温。

如图3所示，存储模块500配置为与外部数据通信设备数据连接，用于接收并存储反应用户心情愉悦程度与各项环境参数或人体参数之间对应关系的环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息。基于上述列表，可以根据当前各项参数得到用户的愉悦程度，便于快速得到参数调整信号。

数据处理模块6配置为与环境参数采集模块300、人体参数采集模块400以及存储模块500数据连接，获取环境参数信息、人体参数信息以及环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息，对比分析得到提升用户愉悦程度所需的环境参数，并根据当前时刻室内环境参数信息输出参数调整信号。灯组控制装置200与数据处理模块6数据连接，接收并响应于参数调整信号，调整多色LED灯组100的色调及亮度。

由于不同的用户所偏好的环境因素不同，因此对应的使其愉悦的环境因素也不相同，若上述列表信息采用统一的形式，显然并不能满足各类型用户的需要。因此，优化的，人性化的室内智能LED灯具还包括自动拟合模块8。自动拟合模块8配置为采用专用DSP芯片，根据存储模块500中存储的环境参数信息以及人体参数信息，依照设定算法分析拟合得到环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息。在实际应用当中，上述列表信息可以由用户一开始自定义输入。通过上述技术方案，可以针对于不同的用户得到不同的拟合曲线，保证后期LED灯组100色调及亮度调节的精准性。

为了使得整个LED灯具能够更为协调有效地工作，中央控制模块7与环境参数采集模块300、人体参数采集模块400、存储模块500以及数据处理模块6控制连接，自动或根据设定的触发条件控制上述各个模块动作。上述中央控制模块7可以采用专用DSP芯片或单片机模块实现，自动或根据用户的设定条件（如房门开启的动作）对LED灯具的工作状态加以控制。基于上述技术方案，LED灯组100可以根据环境参数信息以及人体参数信息调节自身的亮度和颜色，使得室内环境更加契合于用户的心情，使得用户的身心能够得以放松，保持良好的心态。

对于目前的照明设备，或是智能家居产品，往往都不具备高质量的容错功能，当智能家居设备中的一个零部件损毁后，通常整个设备功能都会受到很大影响甚至是停摆，而随着时间的推移，零部件的损毁不可避免，这样就极大地降低了设备的使用寿命。

为了尽可能地克服上述问题，本发明中，上述存储模块500还配置为与环境参数采集模块300以及人体参数采集模块400数据连接，接收并存储环境参数信息以及人体参数信息。其中，存储模块500中配置有更新组件501，用于自动或根据设定触发条件更新存储模块500中存储的环境参数信息以及人体参数信息。基于上述方案，可以对用户所处的室内环境以及用户的生理参数加以记录，方便分析用户的整体生理参数变化与环境之间的关系，有助于得到更为准确的环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息。同时，由于存储模块500中存储上述信息，当各项参数采集模块发生故障后，数据处理模块6仍然能够根据历史记录中设定时间段所对应的各项参数数据调节多色LED灯组100的色调及亮度，保证LED灯具的正常工作与运行。

进一步优化的，存储模块500和/或数据处理模块6中配置有用于与外部数据通信设备进行有线或无线数据通信的通信接口模块10，通信接口模块10的数据输入输出端与存储模块500和/或数据处理模块6的通信接口数据连接。上述技术方案使得本发明中的LED灯具可以与其它设备数据连接，使得整个LED灯具具有良好的可拓展性与适应性，当自身的环境参数采集模块300或人体参数采集模块400出现故障时，仍然能够获取到人体参数信息或环境参数信息，保证正常的调节工作。

如图3所示，人性化的室内智能LED灯具还包括环境参数预调节模块9，配置为与存储模块500以及数据处理模块6数据连接，接收并统计各个时段内的人体参数信息、环境参数信息以及二者之间的对应关系，根据存储模块500中存储的历史数据分析处理得到下一时刻的人体参数信息和/或环境参数信息，并输出至数据处理模块6。

基于上述技术方案，可以结合历史数据与用户当前的人体参数信息以及当前的环境参数信息推测得到下一时刻用户可能所处的状态，提前对室内的光线和色调加以调节，保证上述调节的及时性与有效性，同时，上述变化由于优先于用户的变化而变化，在调节用户心情的过程中可以起到一定的引导作用。

如图4所示，基于上述人性化的室内智能LED灯具，本发明还提出了一种室内照明控制***，包括至少一个如前的人性化的室内智能LED灯具以及与室内智能LED灯具通信连接的室内环境调节设备11以及智能移动终端12。智能移动终端12采集用户指令信息和/或人体参数信息发送至数据处理模块6。室内环境调节设备11接收并响应于数据处理模块6输出的参数调整信号进行动作。

室内环境调节设备11包括限不限于温度调节器111、湿度调节器112、通风设备113、降噪设备114。智能移动终端12包括但不限于具有生理数据监测采集功能的智能手环121、智能手机122、平板电脑123。

使用时，LED灯具可以共享数据至室内环境调节设备11，实现室内环境温度、湿度等参数的调节。室内照明状态能够根据用户的状态加以调节，使得室内的灯光亮度以及色调都能够让用户保持愉悦的心情,并且可以将室内的照明状态与室内的其它环境状态相结合，让用户感到愉悦和舒适。智能移动终端12的接入也使得整个室内照明控制***可以远程控制，操作方便。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种人性化的室内智能LED灯具，包括多色LED灯组(100)以及灯组控制装置(200)，其特征在于，所述LED灯具还包括或连接有：

环境参数采集模块(300)，配置为用于采集室内环境参数，输出环境参数信息；

人体参数采集模块(400)，配置为用于采集室内人员的动作音频信号或生理特征信号，输出人体参数信息；

存储模块(500)，配置为与外部数据通信设备数据连接，用于接收并存储反应用户心情愉悦程度与各项环境参数或人体参数之间对应关系的环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息；

数据处理模块(6)，配置为与所述环境参数采集模块(300)、人体参数采集模块(400)以及存储模块(500)数据连接，获取所述环境参数信息、人体参数信息以及环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息，对比分析得到提升用户愉悦程度所需的环境参数，并根据当前时刻室内环境参数信息输出参数调整信号；

中央控制模块(7)，与所述环境参数采集模块(300)、人体参数采集模块(400)、存储模块(500)以及数据处理模块(6)控制连接，自动或根据设定的触发条件控制上述各个模块动作；

所述灯组控制装置(200)与所述数据处理模块(6)数据连接，接收并响应于所述参数调整信号，调整多色LED灯组(100)的色调及亮度；

所述存储模块(500)还配置为与所述环境参数采集模块(300)以及人体参数采集模块(400)数据连接，接收并存储所述环境参数信息以及人体参数信息，所述存储模块(500)中配置有更新组件(501)，用于自动或根据设定触发条件更新所述存储模块(500)中存储的环境参数信息以及人体参数信息；

所述人性化的室内智能LED灯具还包括：自动拟合模块(8)，配置为根据存储模块(500)中存储的环境参数信息以及人体参数信息，依照设定算法分析拟合得到所述环境参数-人体参数-愉悦程度列表信息；

所述人性化的室内智能LED灯具还包括：

环境参数预调节模块(9)，配置为与所述存储模块(500)以及数据处理模块(6)数据连接，接收并统计各个时段内的所述人体参数信息、环境参数信息以及二者之间的对应关系，根据存储模块(500)中存储的历史数据分析处理得到下一时刻的人体参数信息和/或环境参数信息，并输出至数据处理模块(6)；

所述存储模块(500)和/或所述数据处理模块(6)中配置有用于与外部数据通信设备进行有线或无线数据通信的通信接口模块(10)，所述通信接口模块(10)的数据输入输出端与所述存储模块(500)和/或数据处理模块(6)的通信接口数据连接。

2.根据权利要求1所述的人性化的室内智能LED灯具，其特征在于，所述环境参数采集模块(300)包括：

温度采集装置(301)，配置为用于采集室内环境的温度，输出温度采集信号；

湿度采集装置(302)，配置为用于采集室内环境的湿度，输出湿度采集信号；

噪声采集装置(303)，配置为用于采集室内环境的噪声强度，输出噪声采集信号；

气流采集装置(304)，配置为用于采集室内环境的通风状态，输出气流采集信号。

3.根据权利要求1所述的人性化的室内智能LED灯具，其特征在于，所述人体参数采集模块(400)包括：

人体表情检测装置(401)，配置为用于识别并采集用户的表情，输出表情采集信号；

人体声音检测装置(402)，配置为用于识别并采集用户的音频，输出声音采集信号；

人体热量检测装置(403)，配置为用于识别并采集用户散发的热量，输出热辐射采集信号；

人体动作检测装置(404)，配置为用于识别并采集用户的动作，输出动作采集信号。

4.根据权利要求1所述的人性化的室内智能LED灯具，其特征在于，所述多色LED灯组(100)包括多个颜色不同的LED灯，所述灯组控制装置(200)包括控制组件(201)和功率调节组件(202)，所述控制组件(201)响应于数据处理模块(6)的参数调整信号，控制多个LED灯的亮度。

5.一种室内照明控制***，其特征在于，包括至少一个如权利要求1所述的人性化的室内智能LED灯具以及与所述室内智能LED灯具通信连接的室内环境调节设备(11)以及智能移动终端(12)；

所述智能移动终端(12)采集用户指令信息和/或人体参数信息发送至所述数据处理模块(6)；

所述室内环境调节设备(11)接收并响应于所述数据处理模块(6)输出的参数调整信号进行动作。

6.根据权利要求5所述的室内照明控制***，其特征在于，所述室内环境调节设备(11)包括温度调节器(111)、湿度调节器(112)、通风设备(113)、降噪设备(114)；

所述智能移动终端(12)包括具有生理数据监测采集功能的智能手环(121)、智能手机(122)、平板电脑(123)。