地板单元、地板和物联网家居系统的制作方法

本实用新型涉及物联网技术领域，具体涉及一种地板单元、一种包括该地板单元的地板以及一种包括该地板的物联网家居系统。

背景技术：

一般的，在智能家居领域，往往结合物联网技术，将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。其中，所谓物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、用户和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。具体地，在智能家居领域，体现在以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

但是，现有的智能家居管理系统，往往需要若干硬件设施，这使得该管理系统效率低下，且成本高昂。

因此，如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种地板单元、一种包括该地板单元的地板以及一种包括该地板的物联网家居系统。

本实用新型的第一方面，涉及一种地板单元，所述地板单元包括地板本体、地板控制模块、发光层和至少一个第一传感器，所述发光层设置于所述地板本体下方，所述第一传感器的输出端与所述地板控制模块的输入端电连接；所述发光层用于朝向地板本体发出入射光；所述第一传感器用于接收所述入射光被反射后的反射光，并确定接收到的反射光的强度，并将表示反射光的强度的信号发送至所述地板控制模块，所述地板控制模块用于当所述发光层发出入射光时，控制所述地板本体呈透光状态，以及接收到表示反射光的强度的信号时，根据所述反射光的强度确定所述地板本体的脏污程度。

优选地，所述发光层包括压致发光层。

优选地，所述第一传感器设置在所述地板单元的侧面，所述地板单元还包括至少一个第二传感器，所述第二传感器设置在所述压致发光层的下方，所述第二传感器的输入端与所述压致发光层电连接，所述第二传感器的输出端与所述地板控制模块的输入端电连接，所述第二传感器在接收到所述压致发光层发出所述入射光时，向所述地板控制模块发出光照信号，所述地板控制模块接收到所述光照信号时，控制所述地板本体呈透光状态。

优选地，所述地板单元还包括至少一个压电元件，所述压电元件与所述地板控制模块电连接，且所述地板控制模块还用于根据所述压电元件产生的电流大小判断所述地板本体上方的物体的状态。

优选地，所述压电元件与所述第二传感器同层设置。

优选地，所述地板单元还包括蓄电池，所述蓄电池与所述压电元件电连接，且所述蓄电池用于为所述地板单元供电。

优选地，所述地板单元还包括导电层，所述导电层用于将多个压电元件电连接，且所述导电层与所述压电元件和所述地板控制模块电连接。

优选地，所述导电层设置于所述压电元件和所述发光层之间。

优选地，所述发光层包括至少一个电致发光元件，所述电致发光元件与所述地板控制模块电连接，所述地板控制模块还用于控制所述电致发光元件发出所述入射光。

优选地，所述地板本体包括透明表层和电致变色层，且所述透明表层和所述电致变色层均与所述地板控制模块电连接，当所述发光层发出入射光时，所述地板控制模块控制所述电致变色层呈透光状态；或，

所述地板本体包括显示面板，当所述发光层发出入射光时，所述地板控制模块控制所述显示面板呈透光状态。。

本实用新型的第二方面，涉及一种地板，所述地板包括至少一个上述任意一项所述的地板单元。

本实用新型的第三方面，涉及一种物联网家居系统，所述物联网家居系统包括上述结构的地板，所述物联网家居系统还包括家居控制总机，所述家居控制总机与所述地板控制模块电连接；其中，

所述家居控制总机用于接收来自所述地板控制模块的地板实时信息，以及根据所述地板实时信息向所述地板控制模块发送操作指令；和/或，

根据用户请求向所述地板控制模块发送操作指令。

优选地，所述物联网家居系统还包括移动终端，所述移动终端与所述家居控制总机电连接，所述移动终端用于接收来自所述家居控制总机的所述地板实时信息；和/或，

用于接收用户请求，并将所述用户请求发送至所述家居控制总机。

优选地，所述移动终端包括地板样式选择模块，所述地板单元包括显示面板，所述地板样式选择模块的输出端与所述显示面板的显示信号输入端相连，所述地板样式选择模块用于生成对应于多种预定图像的显示信号，所述显示面板接收到所述显示信号后显示对应的预定图像；或者，所述地板单元包括电致变色层，所述地板样式选择模块的输出端与所述电致变色层相连，所述地板样式选择模块用于生成多种不同的电压信号，所述电致变色层接收到电压信号后呈现与该电压信号对应的颜色。

优选地，所述移动终端包括室内监控模块，所述室内监控模块用于接收所述地板实时信息，并对所述地板实时信息进行监控。

优选地，所述地板单元为上述包括压电元件的所述地板单元，所述室内监控模块的输入端与所述压电元件的输出端相连，所述室内监控模块用于接收所述压电元件产生的电流。

本实用新型的地板单元，当用户需要判断该地板单元是否脏污或者脏污程度时，控制发光层，使得其发光，同时，地板本体呈透光状态。当地板本体的表面没有脏污时，发光层所发出的入射光会经地板本体折射出去，仅有少部分入射光会经地板本体反射至第一传感器，此时，第一传感器接收到的反射光的强度较小。反之，入射光碰到有脏污的地方时，该地方会不透光或者折射率较大(导致入射光发生全反射)，光线并不会折射出去，会经地板本体的上表面反射至第一传感器，此时，第一传感器接收到的反射光的强度大大增强。因此，第一传感器接收到的反射光的强度与地板本体的脏污程度呈正比，当地板控制模块接收到来自第一传感器的反射光的强度信号时，可以根据该信号确定地板本体的脏污程度，结构简单，成本较低。

本实用新型的地板，采用上述结构的地板单元，其不仅仅能够有效检测地板的脏污程度，还可以检测屋内的人员情况，还可以检测从非正常入口进来的人员情况，等等。实现了家居系统的智能化。

本实用新型的物联网家居系统，将上述的地板与物联网进行连接，可以实时监测地板上方的物体的状态，更加智能化。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为第一实施例中地板单元的结构示意图；

图2为第二实施例中检测地板单元脏污的原理示意图；

图3为图1中所示地板单元的整体结构示意图；

图4为第三种实施例中压致发光层在受压时发光的结构示意图；

图5为第四种实施例中电致发光元件发光的结构示意图；

图6为第五种实施例中压致发光层和压电元件在受压时发光和积累电流的结构示意图；

图7为图1所示地板单元的平面图；

图8为第一种实施例中地板的结构示意图；

图9为第一种实施例中物联网家居系统的结构示意图。

附图标记说明

100：地板单元；

110：地板本体；

111：透明表层；

112：电致变色层；

113：显示面板；

120：地板控制模块；

130：发光层；

131：压致发光层；

132：电致发光元件；

140：第一传感器；

150：第二传感器；

160：压电元件；

170：蓄电池；

180：导电层；

200：地板；

300：物联网家居系统；

310：家居控制总机；

320：移动终端。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

参考图1、图2和图3，本实用新型的第一方面，涉及一种地板单元100。其中，地板单元100包括地板本体110、地板控制模块120、发光层130和至少一个第一传感器140。

上述的发光层130可以设置于地板本体110的下方，第一传感器140的输出端与上述的地板控制模块120的输入端电连接。其中，发光层130用于朝向地板本体110发出入射光，第一传感器140用于接收该入射光被反射后的反射光，并确定接收到的反射光的强度，并将表示反射光的强度的信号发送至地板控制模块120。

上述的地板控制模块120，一方面用于当发光层130发出入射光时，控制地板本体110呈透光状态。另一方面，当接收到表示反射光的强度的信号(该信号来自第一传感器140)时，可以根据反射光的强度确定地板本体110的脏污程度。

本实施例的地板单元100，确定地板本体110的脏污程度的工作原理为：

当用户需要判断该地板单元100是否脏污或者脏污程度时，控制发光层130，使得其发光，同时，地板本体110呈透光状态。当地板本体110的表面没有脏污时，发光层130所发出的入射光会经地板本体110折射出去，仅有少部分入射光会经地板本体110反射至第一传感器140，此时，第一传感器140接收到的反射光的强度较小。反之，参考图2，其中地板本体110上方有脏污，图中的虚线代表光路传输过程。入射光碰到有脏污的地方时，该地方会不透光或者折射率较大(导致入射光发生全反射)，光线并不会折射出去，会经地板本体110的上表面反射至第一传感器140，此时，第一传感器140接收到的反射光的强度大大增强。因此，第一传感器140接收到的反射光的强度与地板本体110的脏污程度呈正比，当地板控制模块120接收到来自第一传感器140的反射光的强度信号时，可以根据该信号确定地板本体110的脏污程度。

本实施例的地板单元100，用户可以根据确定的脏污程度，以便进一步选择是否对该地板单元100进行清洁处理。实现了智能化，同时，地板单元100的结构也相对简单。

需要说明的是，对于第一传感器140的具体类型并没有作出限定，优选地，第一传感器140可以为光线传感器，当然，也可以是其他满足同样功能的传感器结构。对于发光层130的具体结构也没有作出限定，一种优选地结构，例如，该发光层130可以采用压致发光材料，当检测到地板本体110的表面有压力时，触发该材料发光，实现上述的确定地板本体110的脏污程度的过程，当然，其他能够发光的结构或材料也在本实用新型的保护范围内。

优选地，参考图4，其中的虚线表示光线传输，地板本体110的上方示意用户踩踏地板本体110的表面。本实施例的地板单元100还包括至少一个第二传感器150，上述的发光层130中，其中一种结构可以包括压致发光层131。其中，第二传感器150的输入端与压致发光层131电连接，第二传感器150的输出端与地板控制模块120的输入端电连接。

上述的第二传感器150，在接收到压致发光层131发出入射光时，向地板控制模块120发出光照信号，地板控制模块120接收到光照信号时，控制地板本体110呈透光状态。

本实施例中，实现了可以触发地板本体110呈透光状态的一个具体结构，当第二传感器150检测到压致发光层131发出入射光时，便将该信号传递至地板控制模块120，地板控制模块120根据接收到的信号控制地板本体110呈透光状态，结构简单。

需要说明的是，本实施的压致发光层131不仅仅可以在受到压力时发出入射光，作为判定地板本体110的脏污程度的依据。另外，还可以实现下述功能：当用户夜里需要走动时，不需要再额外开灯，直接踩踏该地板单元100，位于地板单元100下方的压致发光层131会发光，可以实现在用户踩过的轨迹上发光，照亮路线。

优选地，参考图5，其中的虚线表示光线传输，地板本体110的上方示意用户踩踏地板本体110的表面。作为发光层130的另外一种结构，该发光层130可以包括至少一个电致发光元件132。其中，电致发光元件132与地板控制模块120电连接，地板控制模块120还用于控制电致发光元件132发出入射光。

在本实施例中，将压致发光层131替换成电致发光元件132，当用户需要对地板单元100进行脏污判断时，可以通过地板控制模块120驱动电致发光元件132发光，进一步地根据反射光的强度确定地板本体110的脏污程度，可以使得结构更加简单

优选地，为了使得地板单元100的结构更加紧凑，上述的第二传感器150可以设置在压致发光层131的下方，第一传感器140可以设置在地板单元100的侧面。

需要说明的是，上述第一传感器140设置在地板单元100的侧面，该侧面可以沿相对于压致发光层131的长度方向的侧面。该种设置方式中，当压致发光层131发出入射光时，第一传感器140便于接收反射光。

优选地，参考图6，上述地板单元100还包括至少一个压电元件160。其中，压电元件160与地板控制模块120电连接。该压电元件160用于当地板本体110接受到压力时，产生相应电流，且不同的压力对应不同的电流值。

相应地，上述的地板控制模块120还可以用于根据压电元件160所产生的电流大小判断地板本体110上方的物体的状态。

本实施例中，可以有效利用压电元件160在接受到压力时所产生的电流。一方面，可以将所产生的电流供给该地板单元100使用。另一方面，可以将产生的电流传导给地板控制模块120。地板控制模块120根据电流值大小分析地板本体100上的物体的状态，例如，用户的体重、步伐等信息，可以有效识别每个用户。

更进一步地，继续参考图6，为了能够存储电能，以便供给地板单元100使用，地板单元100还包括蓄电池170。其中，蓄电池170与压电元件160电连接，压电元件160可以为该蓄电池充电，以便为地板单元100更好地供电。

优选地，结合图1，并参考图7，为了使得地板单元100的结构更加紧凑，压电元件160与第二传感器150同层设置。当然，也可以采用其他的设置方式。

优选地，继续参考图1。为了能够更加精准地判断地板单元100上的物体的状态，上述地板单元100还包括导电层180。其中，导电层180与压电元件160和地板控制模块120电连接，该导电层180用于将多个压电元件160电连接，优选地将多个压电元件160串联。利用该导电层180，一方面，可以将该地板单元100中的全部压电元件160所产生电流传导至地板控制模块120，地板控制模块120根据该电流值确定地板本体100上方的物体的状态。另一方面，也可以接收并传输地板控制模块120发出的操作指令。

优选地，参考图1，为了能够有效积累压电元件160所产生的电流，导电层180设置于压电元件160和发光层130之间。

优选地，参考图4和图5，实现地板本体110可以呈透光状态的一种结构中，该地板本体110包括透明表层111和电致变色层112。其中，透明表层111和电致变色层112均与地板控制模块120电连接。

当需要检测地板本体110上方的脏污情况时，可以通过地板控制模块120驱动该电致变色层112，使其呈透光状态，结构简单。

需要说明的是，上述的电致变色层112不仅仅可以用于使得发光层130所发出的光透过电致变色层112，还可以用于对地板单元100的地板样式进行更改，例如，可以一整层的电致变色层112呈同一种图案或颜色显示，也可以一整层的电致变色层112呈多种图案或颜色显示，使得地板单元100的样式显示呈多样化。

优选地，参考图1，实现地板本体110可以呈透光状态的另外一种结构中，地板本体110包括显示面板113。

可以实现当地板控制模块120接收到光照信号时，可以控制显示面板呈透光状态，该种结构的地板单元100，其结构简单，且能够有效检测地板本体110表面的脏污程度。

本实用新型的第二方面，涉及一种地板200。参考图8，其中，地板200包括至少一个上述任意一种结构的地板单元100。

在本实施例中，是上述地板单元100的一个具体应用。如图8所示，其中，所有的地板单元100可以共用一个地板控制模块120。用户在对房屋进行装修时，为了实现智能化，可以采用上述结构的地板单元100，其不仅仅能够有效检测地板200的脏污程度，还可以检测屋内的人员情况，还可以检测从非正常入口进来的人员情况，等等。实现了家居系统的智能化。

本实用新型的第三方面，参考图9，涉及一种物联网家居系统300。其中，物联网家居系统300包括上述的地板200。

在本主题中，将上述的地板200与物联网进行连接，可以实时监测地板200上方的物体的状态，更加智能化。

优选地，上述物联网家居系统300还包括家居控制总机310。其中，家居控制总机310与地板控制模块120电连接。

家居控制总机310用于接收来自地板控制模块120的地板实时信息，以及根据地板实时信息向地板控制模块120发送操作指令。

当然，该家居控制总机310也可以根据用户请求向地板控制模块120发送操作指令。

利用物联网技术，将该地板200实现局域网或互联网通讯连接，可以实时监测地板200的信息，不需要其他硬件设施，可以有效判定屋内情况，例如，脏污情况，人员情况等等，并且可以根据所监测的地板信息，发出相应操作指令或者根据用户请求发送操作指令，例如，更改地板样式，则相应地板控制模块120会驱动电致变色层112，实现地板样式的改变，结构简单，监测高效。

优选地，物联网家居系统300还包括移动终端320。其中，移动终端320与家居控制总机310电连接。

上述移动终端320用于接收来自家居控制总机310的地板实时信息。当然，该移动终端320还可以用于接收用户请求，并将用户请求发送至家居控制总机310。

移动终端320包括但不限于以下几种：手机、平板或电脑。

在本实施例中，设置的移动终端，可以将地板实时信息推送给用户，供用户查阅当前地板实时信息，或者用于接收用户请求，并将该请求传输至家居控制总机310发出操作指令，进一步地，控制地板控制模块120执行相应的操作指令，实现了智能化，另外，该物联网家居系统300不需要其他硬件设施，即可实现对屋内情况进行检测，能够有效降低传统智能家居的成本。

优选地，上述移动终端320包括地板样式选择模块。当所述地板单元包括显示面板时，所述地板样式选择模块的输出端与所述显示面板的显示信号输入端相连，所述地板样式选择模块用于生成对应于多种预定图像的显示信号，所述显示面板接收到所述显示信号后显示对应的预定图像。

当地板单元包括电致变色层时，所述地板样式选择模块的输出端与所述电致变色层相连，所述地板样式选择模块用于生成多种不同的电压信号，所述电致变色层接收到电压信号后呈现与该电压信号对应的颜色。

利用本实用新型所提供的物联网家居系统，用户可以通过地板样式选择模块变换地板样式，无需更换地板单元，从而降低了用户的装修成本。

优选地，所述移动终端还可以包括室内监控模块，所述室内监控模块用于接收地板实时信息，并对所述地板实时信息进行监控，确定室内情况。具体地，所述室内监控模块用于：

基于接收到的反射光的强度，确定室内清洁情况，包括室内不同位置处的清洁情况，按照清洁情况等级输出不同位置处的监控结果。

具体地，比如，根据反射光的强度，确定室内主卧、次卧、厨房、阳台和客厅的清洁情况，当某处严重脏污时，可以输出红色信号，表面该处需要及时清扫，当某处轻度脏污时，可以输出蓝色信号，表面该处可以进行清扫，也可以过段时间以后再进行清扫，当某处不存在脏污时，可以输出绿色信号，也可以不提示。

基于接收到的第二传感器150的检测信号，确定室内空气情况。

具体地，第二传感器150可以为PM2.5传感器，可以监控室内PM2.5的情况，当该值超过预设值(比如187)时，表面PM2.5超标，当然，该第二传感器150也可以为其他结构的传感器，用于监控室内空气的其他情况，比如室内煤气浓度含量等等。

当所述地板单元包括压电元件时，所述室内监控模块的输入端与所述压电元件的输出端相连，以接收所述压电元件产生的电流，并且，所述室内监控模块用于基于室内地板产生电流的位置，确定下述中的任意一种或多种：

对室内人员情况进行统计，包括预设入口和非预设入口的人员情况、室内人员的体重和室内人员的移动轨迹，并对非预设入口和异常体重的人员输出报警信号。

对室内活动情况进行统计，包括室内人员移动距离和室内人员停留在当前位置的时间。

上述的确定方式，是根据压电元件160所产生的电流大小以及电流位置以及形成的电流轨迹进行确定。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。