一種基于脈搏傳感器的光立方控制系統(tǒng)及光立方控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于脈搏傳感器的光立方控制系統(tǒng)及光立方控制方法，屬于光立 方控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，許多廣場(chǎng)或購(gòu)物中心都會(huì)放置大型由多個(gè)LED燈組成的光立方，這種光 立方一般用于播放預(yù)先設(shè)置的動(dòng)畫、廣告或公益短片，應(yīng)用場(chǎng)景單一，無法給人以人機(jī)互動(dòng) 感，形成光電資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于脈搏傳感器的光立方控制系統(tǒng) 及光立方控制方法，利用脈搏傳感器采集脈搏信號(hào)，將脈搏信號(hào)通過光立方展示，并將數(shù)據(jù) 上傳至服務(wù)器進(jìn)行匹配，能夠提供一種新的人機(jī)互動(dòng)方式。
[0004] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供了一種基于脈搏傳感器的光 立方控制系統(tǒng)，包括脈搏傳感器和通過信號(hào)處理電路與之連接的處理器，所述處理器分別 與光立方和音頻模塊連接，所述光立方為由27個(gè)以上LED燈組成的立方體；所述處理器通 過DP83848VYB以太網(wǎng)物理層收發(fā)芯片連接于RJ45接頭，RJ45接頭再通過網(wǎng)線與用于存儲(chǔ) 用戶信息的服務(wù)器連接；所述用戶信息包括用戶名、性別和IP地址；所述服務(wù)器通過無線 網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)設(shè)備通信。
[0005] 所述光立方為由1000X1000X1000個(gè)LED燈組成的立方體。
[0006] 所述處理器采用ARM主控處理器。
[0007] 所述移動(dòng)設(shè)備為智能手機(jī)。
[0008] 本發(fā)明還提供了一種基于脈搏傳感器的光立方控制方法，具體包括以下步驟：
[0009] (1)利用移動(dòng)設(shè)備登陸服務(wù)器進(jìn)行注冊(cè)，將用戶信息保存至服務(wù)器，所述用戶信息 包括用戶名、性別和IP地址；
[0010] (2)利用脈搏傳感器采集脈搏信號(hào)并將采集到的脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)， 模擬電壓信號(hào)通過信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)換為矩形波信號(hào)傳輸至處理器，處理器對(duì)矩形波信號(hào)進(jìn) 行處理，根據(jù)以下公式得到心率：
[0011]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于脈搏傳感器的光立方控制系統(tǒng)，包括脈搏傳感器和通過信號(hào)處理電路與 之連接的處理器，其特征在于：所述處理器分別與光立方和音頻模塊連接，所述光立方為由 27個(gè)以上LED燈組成的立方體；所述處理器通過DP83848VYB以太網(wǎng)物理層收發(fā)芯片連接 于RJ45接頭，RJ45接頭再通過網(wǎng)線與用于存儲(chǔ)用戶信息的服務(wù)器連接；所述用戶信息包括 用戶名、性別和IP地址；所述服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)設(shè)備通信。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏傳感器的光立方控制系統(tǒng)，其特征在于：所述光立 方為由1000X1000X1000個(gè)LED燈組成的立方體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏傳感器的光立方控制系統(tǒng)，其特征在于：所述處理 器采用ARM主控處理器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏傳感器的光立方控制系統(tǒng)，其特征在于：所述移動(dòng) 設(shè)備為智能手機(jī)。
5. -種基于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的光立方控制方法，其特征在于具體包括以下步驟： (1) 利用移動(dòng)設(shè)備登陸服務(wù)器進(jìn)行注冊(cè)，將用戶信息保存至服務(wù)器，所述用戶信息包括 用戶名、性別和IP地址； (2) 利用脈搏傳感器采集脈搏信號(hào)并將采集到的脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，模擬 電壓信號(hào)通過信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)換為矩形波信號(hào)傳輸至處理器，處理器對(duì)矩形波信號(hào)進(jìn)行處 理，根據(jù)以下公式得到心率：
其中，rate為心率，其單位為次/分，T為設(shè)置時(shí)間段內(nèi)沒矩形波信號(hào)相鄰兩次上升沿 間隔時(shí)間的平均值；根據(jù)以下公式計(jì)算矩形波占空比：
其中，ratio為矩形波占空比； (3) 處理器根據(jù)矩形波信號(hào)，在設(shè)置時(shí)間段內(nèi)驅(qū)動(dòng)光立方三維動(dòng)態(tài)地顯示心臟搏動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)音頻模塊播放心臟跳動(dòng)的音效，并將設(shè)置時(shí)間段內(nèi)的心率和矩形波占空比上傳至服務(wù) 器； (4) 服務(wù)器將不同處理器上傳的心率和矩形波占空比進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)各處理器上傳的心 率和矩形波占空比進(jìn)行處理，其中，每?jī)蓚€(gè)處理器上傳的心率和矩形波根據(jù)以下公式計(jì)算 得到方差： 〇 = (ratel_rate2) 2+(ratiol_ratio2)2 其中，ratel和ratiol為一個(gè)處理器上傳的心率和矩形波占空比，rate2和ratio2為 另一個(gè)處理器上傳的心率和矩形波占空比； 對(duì)所有處理器上傳的心率和矩形波占空比計(jì)算得到方差后排序，方差最小的2個(gè)處理 器對(duì)應(yīng)的用戶為匹配用戶。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光立方控制方法，其特征在于：步驟（4)之后，將匹配到的相 似的心率特征函數(shù)所屬的用戶互為匹配用戶，將匹配用戶的個(gè)人信息分別通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā) 送至匹配用戶的移動(dòng)設(shè)備，移動(dòng)設(shè)備接收服務(wù)器發(fā)送的個(gè)人信息，并通過移動(dòng)設(shè)備確認(rèn)是 否添加對(duì)方用戶為好友，若確認(rèn)添加，則移動(dòng)設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)請(qǐng)求，月艮 務(wù)器在用戶信息中將對(duì)方的用戶名添加入好友列表。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光立方控制方法，其特征在于：步驟（2)和步驟（3)所述的 設(shè)置時(shí)間段為30秒。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光立方控制方法，其特征在于：當(dāng)脈搏傳感器未采集到脈搏 信號(hào)時(shí)，處理器驅(qū)動(dòng)光立方顯示在其內(nèi)存儲(chǔ)的廣告，并且驅(qū)動(dòng)音頻模塊播放音樂。
【專利摘要】本發(fā)明一種基于脈搏傳感器的光立方控制系統(tǒng)，包括脈搏傳感器和通過信號(hào)處理電路與之連接的處理器，所述處理器分別與光立方和音頻模塊連接，所述光立方為由27個(gè)以上LED燈組成的立方體；所述處理器通過DP83848VYB以太網(wǎng)物理層收發(fā)芯片連接于RJ45接頭，RJ45接頭再通過網(wǎng)線與用于存儲(chǔ)用戶信息的服務(wù)器連接；所述用戶信息包括用戶名、性別和IP地址；所述服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)設(shè)備通信。發(fā)明同時(shí)提供了一種光立方控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)脈搏信號(hào)采集、脈搏信號(hào)處理、以及根據(jù)脈搏信號(hào)對(duì)光立方進(jìn)行控制。
【IPC分類】G09F9-33, G09F27-00, A61B5-02
【公開號(hào)】CN104575340
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510036206
【發(fā)明人】杜坤, 呂琳, 程卓
【申請(qǐng)人】中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日