智能灯具的制作方法

本发明涉及照明领域，特别涉及一种智能灯具。

背景技术：

灯具是人们日常生活中不可或缺的一种室内装饰品，传统的灯具只能按照固定的亮度和颜色进行发光，照明模式单一。

现有一种基于表情识别的灯光控制系统，该系统包括：人脸图像采集单元，用于采集人脸图像；运算处理单元，用于实现面部表情识别，并将识别分析结果通过无线传输模块发出相应的无线控制信号；灯光主题控制器，存储适合不同情绪的灯光主题并接收无线传输模块发出的无线控制信号，产生符合相应情绪的灯光主题控制信号，传输给灯具，从而实现灯光控制。

上述基于表情识别的灯光控制系统虽然可以解决照明模式单一的问题，但是由于人的面部表情并不能完全表现人的真实身心状态(例如假笑、喜极而泣等)，造成根据面部表情识别控制的灯光主题可能并不符合用户需要。

技术实现要素：

为了解决根据面部表情识别控制的灯光主题可能并不符合用户需要的问题，本发明实施例提供了一种智能灯具。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种智能灯具，所述智能灯具包括：发光装置；脑波检测装置，用于检测用户的脑波信号；控制装置，用于根据所述脑波检测装置检测到的脑波信号控制所述发光装置的发光状态，以使所述发光状态与所述脑波检测装置检测到的脑波信号对应的用户的精神状态对应。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述脑波检测装置包括：传感器，用于检测所述用户的脑波信号；发送单元，用于将所述用户的脑波信号发送给所述控制装置。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述控制装置包括：接收单元，用于接收所述脑波检测装置发送的所述用户的脑波信号；处理单元，用于检测所述接收单元接收到的脑波信号的频段；根据所述脑波信号的频段确定控制指令，所述控制指令用于指示所述发光状态；驱动单元，用于根据所述控制指令驱动所述发光装置发光。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述脑波检测装置包括：传感器，用于检测所述用户的脑波信号；控制单元，用于确定所述脑波信号对应的控制信息，所述控制信息为所述脑波信号的频段或者所述脑波信号的频段对应的控制信号；发送单元，用于将所述脑波信号对应的控制信息发送给所述控制装置。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述控制装置包括：接收单元，用于接收所述脑波检测装置发送的控制信息；处理单元，用于根据所述控制信息生成控制指令，所述控制指令用于指示所述发光状态；驱动单元，用于根据所述控制指令驱动所述发光装置发光。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述发光装置包括至少一个红色发光单元，至少一个绿色发光单元和至少一个蓝色发光单元。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述控制装置用于控制所述发光装置中各个颜色的发光单元中发光的发光单元的数量，以及所述发光的发光单元的电流，以控制所述发光装置的发光状态。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述发光状态包括颜色、亮度、闪烁模式中的至少一个。

在本发明实施例的另一种实现方式中，当所述脑波信号的频段为δ频段时，所述控制装置用于控制所述发光装置不发光；当所述脑波信号的频段为θ频段时，所述控制装置用于控制所述发光装置发光且亮度小于预定值；当所述脑波信号的频段为α频段或a频段时，所述控制装置用于控制所述发光装置发出用户设定颜色和亮度中的至少一种的光；当所述脑波信号的频段为β频段或b频段时，所述控制装置用于控制所述发光装置发出第一颜色光；当所述脑波信号的频段为γ频段或γ频段时，所述控制装置用于控制所述发光装置发出第二颜色光。

在本发明实施例的另一种实现方式中，当所述脑波信号的频段为δ频段时，所述控制装置用于控制所述发光装置按照预定速度减小发光亮度直至不发光，所述预定速度和所述脑波信号的频率相关。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述智能灯具还包括：图像采集装置，用于采集人脸图像；所述控制装置，还用于对所述人脸图像进行识别，并确定用户表情，根据确定出的所述用户表情和所述脑波信号控制所述发光装置的发光状态。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述用户表情包括悲伤；当脑波信号的频段为α频段或a频段，且所述用户表情为悲伤时，所述控制装置用于控制所述发光装置发出用户设定颜色的光且光的色温小于第一阈值；当脑波信号的频段为β频段或b频段，且所述用户表情为悲伤时，所述控制装置用于控制所述发光装置发出第一颜色光且光的色温小于第二阈值。

在本发明实施例的另一种实现方式中，当脑波信号的频段为α频段、a频段、β频段或b频段，且所述用户表情为悲伤时，所述控制装置还用于控制所述发光装置发出的光闪烁。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述智能灯具还包括：音频播放装置；所述控制装置，还用于根据所述脑波信号和所述人脸图像中的至少一个产生音频播放控制指令，采用所述音频播放控制指令控制所述音频播放装置工作。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述图像采集装置集成在所述控制装置上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提出了一种智能灯具，利用脑波检测装置检测用户脑波信号，根据用户脑波信号控制发光装置的发光状态，以使所述发光状态与所述脑波信号对应的用户的精神状态对应。也就是说，发光装置的发光状态是与用户的精神状态对应的，从而使得智能灯具发出的光能够符合用户需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一种智能灯具的结构示意图；

图2a是本发明实施例提供的一种智能灯具的内部结构示意图；

图2b是本发明实施例提供的另一种智能灯具的内部结构示意图；

图3a-3e是本发明实施例提供的脑波示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种智能灯具的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种智能灯具的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种智能灯具的结构示意图，参见图1，该智能灯具包括：发光装置100、脑波检测装置200和控制装置300。其中，脑波检测装置200用于检测用户的脑波信号；控制装置300用于根据脑波检测装置200检测到的脑波信号控制发光装置100的发光状态，以使发光状态与脑波检测装置200检测到的脑波信号对应的用户的精神状态对应。其中，脑波信号也可称为脑电波。

本发明实施例提出了一种智能灯具，利用脑波检测装置检测用户脑波信号，根据用户脑波信号控制发光装置的发光状态，以使发光状态与脑波信号对应的用户的精神状态对应。也就是说，发光装置的发光状态是与用户的精神状态对应的，从而使得智能灯具发出的光能够符合用户需要。

图2a是本发明实施例提供的一种智能灯具的内部结构示意图，参见图2a，脑波检测装置200包括：传感器201和发送单元203。其中，传感器201用于检测用户的脑波信号；发送单元203用于将用户的脑波信号发送给控制装置300。相应地，控制装置300包括：接收单元301、处理单元302和驱动单元303。其中，接收单元301用于接收脑波检测装置200发送的用户的脑波信号；处理单元302用于检测接收单元301接收到的脑波信号的频段；根据脑波信号的频段确定控制指令，控制指令用于指示发光状态；驱动单元303用于根据控制指令驱动发光装置100发光。

在该实现方式中，将处理单元设置在控制装置300上，脑波检测装置只包括传感器和发送单元，使得脑波检测装置的重量轻，便于使用(如头戴)。

在本发明实施例中，处理单元302检测脑波信号的频段可以包括两种方式，一种是比对检测到的脑波信号的波形图和已知频段的脑波信号的波形图，将与检测到的脑波信号相似度最高的已知脑波信号的频段作为检测到的脑波信号的频段，这种方式较为简单但不能准确检测出脑波信号的具体频率。另一种是直接对脑波信号的波形图的波峰波谷进行检测，进而确定其具体的频率，从而得到该脑波信号的频段。

在本发明实施例中，处理单元302根据脑波信号的频段确定控制指令，具体可以采用如下方式执行：获取脑波信号的频段和控制指令的对应关系；根据检测出的脑波信号的频段、以及脑波信号的频段和控制指令的对应关系，确定检测出的脑波信号的频段对应的控制指令。这里脑波信号的频段和控制指令的对应关系事先存储在控制装置300中，其对应关系会在后文进行描述。

在本发明实施例中，驱动单元303可以为驱动电路，驱动电路用于根据上述控制指令产生对应的电流信号，对发光单元进行控制。

图2b是本发明实施例提供的另一种智能灯具的内部结构示意图，参见图2b，脑波检测装置200包括：传感器201、控制单元202和发送单元203。其中，传感器201用于检测用户的脑波信号；控制单元202用于确定脑波信号对应的控制信息，控制信息为脑波信号的频段或者脑波信号的频段对应的控制信号；发送单元203用于将脑波信号对应的控制信息发送给控制装置300。相应地，控制装置300包括：接收单元301、处理单元302和驱动单元303。其中，接收单元301用于接收脑波检测装置200发送的控制信息；处理单元302用于根据控制信息生成控制指令，控制指令用于指示发光状态；驱动单元303用于根据控制指令驱动发光装置100发光。

在该实现方式中，在脑波检测装置上设置控制单元对脑波信号进行检测，从而使得脑波检测装置只需要传输脑波信号的频段或者控制信号给控制装置，相比于脑波信号而言，可以降低信号的传输难度。

在这种实现方式中，控制单元202可以采用和前一种实现方式中处理单元302相同的方式来进行频段检测和控制指令的产生。

在该实现方式中，控制单元202通过发送单元203发送控制信息，该控制信息包括的可以是脑波信号的频段，也可以是控制信号。这里的控制信号既可以是控制指令经过传输协议封装后的信号，也可以是用于指示控制指令的信号。该控制信息除了可以直接包括脑波信号的频段或控制信号的内容外，该控制信息包括的还可以是脑波信号的频段对应的编号或控制信号对应的编号，例如控制信息包括编号1，该编号1指示脑波信号的频段为δ频段，在控制单元202和处理单元302中都存储有编号与控制信息的对应关系，这样能够进一步方便控制信息的传输。

在上述图2a和图2b所示的两种实现方式中，脑波检测装置200可以为头戴设备，保证脑波检测的准确性。

传感器可以为内嵌式脑电波传感器或外带式电波传感器。传感器的两种类型，均能实现脑波检测。其中，内嵌式脑电波传感器为植入大脑皮层的脑电波传感器，外带式脑电波传感器为贴在头部的脑电波传感器。当传感器为植入大脑皮层的脑电波传感器时，该脑波检测装置200只包括传感器201和发送单元203，且发送单元203集成在植入大脑皮层的脑电波传感器的芯片上，也即二者集成在一个芯片上。

在上述图2a和图2b所示的两种实现方式中，发送单元203和接收单元301分别为无线发送单元和无线接收单元，其采用的协议包括但不限于蓝牙、wifi(wireless-fidelity，无线保真)等无线传输协议。

在上述图2a和图2b所示的两种实现方式中，控制单元202和处理单元302可以采用常见的处理芯片，如cpu(centralprocessingunit，中央处理器)、fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程逻辑门阵列)等。

在本发明实施例中，发光装置100包括至少一个红色发光单元(lightemittingdiode，发光二极管)，至少一个绿色发光单元和至少一个蓝色发光单元。发光装置通过r(red，红)g(green，绿)b(blue，蓝)三色发光单元构成，实现任意颜色的调配。优选地，发光装置100包括多个红色发光单元、多个绿色发光单元和多个蓝色发光单元，这样可以通过控制发光的发光单元的数量来调节发光装置的颜色和亮度，对每个发光单元的亮度控制精度可以有所降低，从而降低控制难度。其中，发光单元具体可以采用led(lightemittingdiode，发光二极管)等实现。

进一步地，控制装置300用于控制发光装置100中各个颜色的发光单元中发光的发光单元的数量，以及发光的发光单元的电流，以控制发光装置100的发光状态。发光单元采用led实现，led为电流发光器件，通过控制各个颜色的发光单元中发光的发光单元的数量，以及发光的发光单元的电流即可实现亮度的控制，不同颜色发光单元的亮度决定了发光装置整体的颜色和亮度。

在本发明实施例中，发光状态包括颜色、亮度、闪烁模式中的至少一个。例如，只控制颜色、亮度或闪烁模式，或者同时控制颜色和亮度、颜色和闪烁模式或者亮度和闪烁模式，或者同时控制颜色、亮度和闪烁模式。

在本实施例中，脑电波频段与人的精神状态存在如下表：

在本发明实施例中，脑波信号的频段分为δ频段、θ频段、α频段、a频段、β频段、b频段、γ频段和γ频段。

当脑波信号的频段为δ频段时，控制装置300用于控制发光装置100不发光；当脑波信号的频段为θ频段时，控制装置300用于控制发光装置100发光且亮度小于预定值；当脑波信号的频段为α频段或a频段时，控制装置300用于控制发光装置100发出用户设定颜色和亮度中的至少一种的光；当脑波信号的频段为β频段或b频段时，控制装置300用于控制发光装置100发出第一颜色光；当脑波信号的频段为γ频段或γ频段时，控制装置300用于控制发光装置100发出第二颜色光。其中用户设定颜色和亮度的至少一种光是用户根据自己的喜好设定自己希望在轻松状态下看到的颜色和亮度的光，可以包括多种，这种设置能够使得用户在轻松状态时看到自己喜欢的光，从而心情更加愉悦。

在该实现方式中，当用户脑波信号处于δ频段时，用户处于深睡眠状态，此时关掉灯光，有利于用户睡眠；当用户脑波信号处θ频段时，用户处于浅睡眠状态，此时设置亮度较低的灯光，有利于用户放松；当用户脑波信号处于α频段、a频段时，用户的精神状态较为放松，此时可以按照用户设定的颜色和亮度中的至少一种调节灯光；当用户脑波信号处于β频段、b频段时，用户的精神状态较为紧张，此时可以将灯光调节为第一颜色的光，例如可以是绿色光，从而使得灯光能够起到对用户精神状态起到舒缓作用；当用户脑波信号处γ频段和γ频段时，用户处于超脱状态，只有禅修或冥想者可以达到，所以此时可以将灯光调节为第一颜色的光，例如可以是黄色光，通过黄色光来配合用户完成冥想等动作。通过上述不同脑波信号频段对应不同的控制指令，使得灯具的发光状态与用户的精神状态对应。

其中，当脑波信号的频段为δ频段时，控制装置300用于控制发光装置100按照预定速度减小发光亮度直至不发光，预定速度和脑波信号的频率相关。

例如，在δ频段内，脑波信号的频率越小，预定速度越快，则发光装置亮度减小的速度越快。

当用户脑波信号处θ频段时，控制装置300用于控制发光装置100的亮度小于预定值，该预定值可以为一个固定亮度值，该预定值也可以为一个相对亮度值，例如可以是亮度调节前的亮度的百分比，如亮度调节前的亮度的50％。

图4是本发明实施例提供的另一种智能灯具的结构示意图，参见图4，与图1所示的智能灯具相比，该智能灯具还包括图像采集装置400。该图像采集装置400用于采集人脸图像；控制装置300还用于对人脸图像进行识别，并确定用户表情，根据确定出的用户表情和脑波信号控制发光装置100的发光状态。根据人脸图像确定用户表情，根据确定的用户表情和脑波信号控制发光装置的发光状态，使得发光状态控制更符合用户需求。

在本发明实施例中，用户表情识别由控制装置300中的处理单元302完成，处理单元302采用分类器对人脸图像进行分类，进而确定用户表情。具体地，通过事先采集用户不同表情的样本进行分类器训练，得到该分类器。在采集到人脸图像时，采用该分类器对该人脸图像进行分类处理即可确定用户表情。

当然，在控制装置300对该人脸图像进行分类识别前，还可以对人脸图像进行预处理，从而保证识别精度，该预处理包括但不限于直方图均衡化、灰度归一化、均值滤波、中值滤波等方式。

在本发明实施例中，控制装置300可以根据人脸图像识别方式，对采用到的人脸图像进行表情识别，能够识别出的表情至少包括悲伤，其他表情例如高兴、愤怒等也可以根据需要进行识别。

在本发明实施例中，控制装置300在调节灯光颜色时，无论是用户设定的颜色、还是绿色和黄色，实际都包括不同色温，例如，绿色可以是深绿、浅绿等，通常控制装置300可以在这些颜色的色温范围内任意选择一个控制发光装置发光。

当脑波信号的频段为α频段或a频段，且用户表情为悲伤时，控制装置300用于控制发光装置100发出用户设定颜色的光且光的色温小于第一阈值；当脑波信号的频段为β频段或b频段，且用户表情为悲伤时，控制装置300用于控制发光装置100发出第一颜色光且光的色温小于第二阈值。在用户表情为悲伤时，控制灯光色温低于阈值，使得灯光呈现暖色条，能够对用户产生温暖效果。其中，第一阈值可以是用户设定颜色的色温范围内的一个值，第二阈值可以是绿色的色温范围内的一个值。例如，这里的阈值(第一阈值或第二阈值)可以是色温范围的上限与下限之和的一半。

进一步地，在识别出用户表情为悲伤时，还可以控制发光亮度小于亮度阈值，避免亮度过大对用户造成刺激。

这里的第一阈值、第二阈值以及亮度阈值均可以根据实际设置。

进一步地，当脑波信号的频段为α频段、a频段、β频段或b频段，且用户表情为悲伤时，控制装置300还用于控制发光装置100发出的光闪烁。通过图像采集装置捕捉用户表情，从而能够在用户处于悲伤时，通过闪烁灯光等动作活跃气氛。

其中，在控制指令指示发光装置100发出的光闪烁时，具体需要指示其闪烁的频率，闪烁的时间长度等信息。具体地，闪烁的频率，闪烁的时间长度可以和脑波信号的频率对应，例如在当前的脑波频段内，脑波信号的频率越低，其闪烁的时间长度越长、频率越慢。

图5是本发明实施例提供的另一种智能灯具的结构示意图，参见图5，与图4所示的智能灯具相比，该智能灯具还包括音频播放装置500。控制装置300还用于根据脑波信号和人脸图像中的至少一个产生音频播放控制指令，采用音频播放控制指令控制音频播放装置500工作。通过根据脑波信号和人脸图像中的至少一个控制音频播放装置500输出与用户状态对应的声音，使得用户所处环境除了合适的灯光环境还有合适的声音环境，例如在用户处于悲伤时，通过声音活跃气氛。

具体地，音频播放装置500可以播放语音、音乐、故事等等内容。具体地该智能灯具还包括一存储装置，用于存储语音内容，存储装置中的语音内容可以由用户事先设置，也可以为该智能灯具出厂即设定好的内容。播放方式包括但不限于随机、顺序播放等。该存储装置集成在音频播放装置500或控制装置300上。

进一步地，控制装置300还用于根据脑波信号的频率控制音频播放装置500输出的音量大小，例如脑波信号的频率低于第一声音阈值或者高于第二声音阈值时，控制音频播放装置500输出的音量越小，第二声音阈值大于第一声音阈值。例如，脑波信号的频段为δ频段、θ频段、γ频段和γ频段时，音频播放装置500输出的音量小于，脑波信号的频段为α频段、a频段、β频段和b频段时，音频播放装置500输出的音量。

其中，该音频播放装置500可以为扬声器或者其他声音播放模块或设备。

在本发明实施例中，图像采集装置400可以集成在控制装置300上，便于智能灯具整体的布置和移动。该图像采集装置400可以是摄像头，采用摄像头作为图像采集装置400，成本低、易安装。

在本发明实施例中，脑波检测装置200用于周期性检测用户的脑波信号，并输出给控制装置300，以使控制装置300周期性对发光装置100的发光状态进行控制，通过这种周期的检测，实现灯光的实时调整，避免灯光状态未随着用户精神状态的改变而及时更新的情况。该周期的长度可以根据需要进行调整，例如半小时。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。