一种智能台灯控制系统及控制方法

本发明涉及电子，特别是涉及一种智能台灯控制系统及控制方法。

背景技术：

1、台灯是人们日常生活当中经常使用的灯具之一，尤其是广大青少年学习的必需用品。现在的学生经常会处于长时间的学习状态下，导致用眼过度，以及长时间的坐姿状态，也会影响身心健康。

2、现有的大部分台灯产品的功能比较单一，只能护眼照明和简单的亮度调节，无法满足人们的需求。而对于台灯的使用时间控制，通常是对台灯的点亮时间进行计时，点亮时间到达阈值时，则控制灯关闭。这种方法不管人有没有在灯前，都会进行计时，无法有效地计量学生的学习时间，用户体验较差。

技术实现思路

1、鉴于上述状况，有必要针对现有技术中的问题，提供一种智能台灯控制系统及控制方法。

2、本发明公开了一种智能台灯控制系统，包括设置在灯体上的微动检测装置、光源、功放设备，所述微动检测装置包括毫米波雷达和控制单元，所述控制单元与所述毫米波雷达、所述光源和所述功放设备连接，所述控制单元用于：

3、实时根据所述毫米波雷达探测的雷达信号进行人员距离检测；

4、当检测到所述人员与所述灯体的距离小于预设距离时，控制所述光源点亮，并获取预设长度的所述毫米波雷达探测的雷达信号，以得到雷达信号片段；

5、对所述雷达信号片段进行信号混频和低通滤波处理，得到雷达中频信号片段；

6、将所述雷达中频信号片段中的采样数据存储为矩阵形式，并对矩阵每一行数据进行傅里叶变换得到一维频谱信息；

7、对所述一维频谱信息中各帧内的多个雷达信号进行累计加权处理，根据加权处理后的所述一维频谱信息的峰值信息确定目标距离；

8、确定所述雷达中频信号片段的采样数据中所述目标距离对应的列数据，根据所述列数据确定相位信息；

9、判断当前获取的雷达中频信号片段中的相位信息与前一次获取的雷达中频信号片段中的相位信息之间的差值是否超过阈值；

10、若是，确定感知到所述人员，并记录时间；

11、根据记录的时间确定所述人员在所述预设距离内的时长，并判断所述时长是否超过预设值；

12、当所述时长超过预设值时，通过所述功放设备发出语音提示；

13、当所述时长未超过预设值时，返回执行实时根据所述毫米波雷达探测的雷达信号进行人员距离检测的步骤。

14、进一步的，上述智能台灯控制系统，其中，所述将所述雷达中频信号片段中的采样数据存储为矩阵形式的步骤之前还包括：

15、对所述雷达中频信号片段进行谱峰搜索，以获取所述雷达中频信号片段的波峰和波谷的值；

16、计算相邻波峰和波谷的差值，并将差值小于门限值的波形滤除；

17、将波形滤除后的所述雷达中频信号片段进行寻峰处理，以查找到所有的波峰；

18、遍历所有的波峰，判断当前波峰与下一个波峰的时间间隔是否在阈值范围内；

19、若是，保留所述当前波峰；

20、若否，丢弃所述当前波峰。

21、进一步的，上述智能台灯控制系统，其中，所述实时根据所述毫米波雷达探测的雷达信号进行人员距离检测的步骤包括：

22、获取所述毫米波雷达探测的雷达信号，并进行信号混频和低通滤波处理后得到雷达中频信号；

23、对所述雷达中频信号进行傅里叶变换，得到信号频谱；

24、确定所述信号频谱的峰值频率，并根据所述峰值频率确定信号时延；

25、根据所述信号时延计算所述人员与灯体的距离。

26、进一步的，上述智能台灯控制系统，其中，所述控制所述光源点亮的步骤之前还包括：

27、所述控制单元判断所述人员在所述预设距离内的时长是否超过阈值，若是执行控制所述光源点亮的步骤。

28、本发明还公开了一种智能台灯控制方法，应用于智能台灯控制系统，所述智能台灯控制系统包括设置在灯体上的微动检测装置、光源、功放设备，所述微动检测装置包括毫米波雷达和控制单元，所述控制单元与所述毫米波雷达、所述光源和所述功放设备连接，所述方法包括：

29、实时根据所述毫米波雷达探测的雷达信号进行人员距离检测；

30、当检测到所述人员与所述灯体的距离小于预设距离时，控制所述光源点亮，并获取预设长度的所述毫米波雷达探测的雷达信号，以得到雷达信号片段；

31、对所述雷达信号片段进行信号混频和低通滤波处理，得到雷达中频信号片段；

32、将所述雷达中频信号片段中的采样数据存储为矩阵形式，并对矩阵每一行数据进行傅里叶变换得到一维频谱信息；

33、对所述一维频谱信息中各帧内的多个雷达信号进行累计加权处理，根据加权处理后的所述一维频谱信息的峰值信息确定目标距离；

34、确定所述雷达中频信号片段的采样数据中所述目标距离对应的列数据，根据所述列数据确定相位信息；

35、判断当前获取的雷达中频信号片段中的相位信息与前一次获取的雷达中频信号片段中的相位信息之间的差值是否超过阈值；

36、若是，确定感知到所述人员，并记录时间；

37、根据记录的时间确定所述人员在所述预设距离内的时长，并判断所述时长是否超过预设值；

38、当所述时长超过预设值时，通过所述功放设备发出语音提示；

39、当所述时长未超过预设值时，返回执行实时根据所述毫米波雷达探测的雷达信号进行人员距离检测的步骤。

40、进一步的，上述智能台灯控制方法，其中，所述将所述雷达中频信号片段中的采样数据存储为矩阵形式的步骤之前还包括：

41、对所述雷达中频信号片段进行谱峰搜索，以获取所述雷达中频信号片段的波峰和波谷的值；

42、计算相邻波峰和波谷的差值，并将差值小于门限值的波形滤除；

43、将波形滤除后的所述雷达中频信号片段进行寻峰处理，以查找到所有的波峰；

44、遍历所有的波峰，判断当前波峰与下一个波峰的时间间隔是否在阈值范围内；

45、若是，保留所述当前波峰；

46、若否，丢弃所述当前波峰。

47、进一步的，上述智能台灯控制方法，其中，所述实时根据所述毫米波雷达探测的雷达信号进行人员距离检测的步骤包括：

48、获取所述毫米波雷达探测的雷达信号，并进行信号混频和低通滤波处理后得到雷达中频信号；

49、对所述雷达中频信号进行傅里叶变换，得到信号频谱；

50、确定所述信号频谱的峰值频率，并根据所述峰值频率确定信号时延；

51、根据所述信号时延计算所述人员与灯体的距离。

52、进一步的，上述智能台灯控制方法，其中，所述根据所述一维频谱信息的峰值信息，确定目标距离的步骤包括：

53、对所述一维频谱信息中各帧内的多个雷达信号进行累计加权处理，根据加权处理后的所述一维频谱信息的峰值信息确定目标距离。

54、进一步的，上述智能台灯控制方法，其中，所述控制所述光源点亮的步骤之前还包括：

55、判断所述人员在所述预设距离内的时长是否超过阈值，若是执行控制所述光源点亮的步骤。

56、本发明中的台灯控制系统根据毫米波雷达探测的雷达信号进行人员感知和距离检测，通过毫米波雷达信号可以感应到人体细微的移动，从而可以精确地感应到人体，并计算出用灯时间，从而实现对用灯时间进行自动化控制，培养学生良好的学习习惯、规范作息时间。