运动分期信号的灯光调节系统、方法、集群、设备及介质与流程

本技术属于智能灯光调控，涉及一种运动分期信号的灯光调节系统、方法、集群、设备及介质。

背景技术：

1、随着智能照明技术向健康化、人因化与自适应方向的持续演进，照明系统的功能定位正发生深刻变革。传统照明系统以满足基础视觉需求为核心，仅提供亮度与色温的静态调节；而现代智能照明系统则逐步融合了光生物效应研究、人因工程学与物联网技术，正由单纯的视觉功能供给向生理节律调节、情绪改善及健康管理等更高层次的功能拓展。

2、然而，现有的照明控制技术普遍存在感知维度单一、调控粒度粗糙、缺乏生理状态反馈闭环等缺陷，难以满足运动场景下的对灯光的动态需求。

3、因此，如何在运动场景下实现光环境对人体生理状态的自适应动态调节，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种运动分期信号的灯光调节系统、方法、集群、设备及介质，用于实现运动场景下在提升运动专注度、缓解运动疲劳、加速生理恢复的同时保证了视觉舒适性与光环境输出的平稳性。

2、第一方面，本技术提供一种运动分期信号的灯光调节系统，所述系统包括：数据接收模块、嵌入式主控模块、多通道彩色led驱动电路和彩色光源模组；所述数据接收模块，用于实时接收外部生理感知设备发送的当前运动阶段标签和生理参数数据；所述嵌入式主控模块与所述数据接收模块连接，用于根据所述当前运动阶段标签，调取预设光生理效应映射库，匹配对应运动阶段的基础灯光输出参数，以及根据所述当前运动阶段标签对应的群体标定偏移量，对所述生理参数数据的原始衍生指标进行运动漂移校正，得到校正后生理指标，基于所述校正后生理指标调整所述基础灯光输出参数；所述嵌入式主控模块还分别与所述多通道彩色led驱动电路和所述彩色光源模组连接，用于通过所述多通道彩色led驱动电路控制所述彩色光源模组按照调整后的所述基础灯光输出参数输出动态灯光。

3、本技术中，通过数据接收模块实时回传运动阶段标签与生理参数数据、嵌入式主控模块完成运动漂移校正与灯光参数匹配、多通道彩色 led 驱动电路驱动彩色光源模组动态输出”的架构，使光环境能够与人体运动周期的自主神经状态动态适配，克服了现有技术开环控制、信号失真、阶段笼统、参数振荡四大缺陷，在提升运动专注度、缓解运动疲劳、加速生理恢复的同时保证了视觉舒适性与光环境输出的平稳性。

4、在第一方面的一种实现方式中，所述系统还包括：映射匹配模块，所述映射匹配模块与所述嵌入式主控模块连接，所述映射匹配模块内置预设光生理效应映射库；在所述预设光生理效应映射库内，第一运动阶段标签与第一组灯光输出参数对应；第二运动阶段标签与第二组灯光输出参数对应；第三运动阶段标签与第三组灯光输出参数对应；第四运动阶段标签与第四组灯光输出参数对应；其中，所述当前运动阶段标签包括第一运动阶段标签、第二运动阶段标签、第三运动阶段标签和第四运动阶段标签；基础灯光输出参数包括第一组灯光输出参数、第二组灯光输出参数、第三组灯光输出参数、第四组灯光输出参数。

5、在第一方面的一种实现方式中，基于所述校正后生理指标调整所述基础灯光输出参数，包括：判断所述校正后生理指标是否落入当前运动阶段标签所配置的稳态区间内；若所述校正后生理指标落入所述稳态区间内，则表明用户自主神经状态契合所述当前运动阶段标签的预期状态，不对所述基础灯光输出参数做偏移修正；若所述校正后生理指标向所述稳态区间的第一侧发生偏离，表征出现所述当前运动阶段标签下的第一类自主神经偏移状态，则在不改动基础主波长的前提下，沿第一调节方向对色温、照度进行偏移调整；若所述校正后生理指标向所述稳态区间的第二侧发生偏离，表征出现所述当前运动阶段标签下的第二类自主神经偏移状态，则保持基础主波长不变，沿与所述第一调节方向相反的第二调节方向对色温、照度进行偏移调整，其中，所述基础灯光输出参数包含基础主波长、基础色温以及基础照度。

6、在第一方面的一种实现方式中，所述系统还包括：闭环反馈模块，所述闭环反馈模块与所述数据接收模块与所述彩色光源模组连接，用于在灯光稳定输出后延时回采更新的所述生理参数数据，基于更新的所述生理参数数据对应的校正后生理指标修正或锁定所述基础灯光参数，实现灯光的闭环调节。

7、在第一方面的一种实现方式中，所述闭环反馈模块还包括：基于更新的所述生理参数数据计算生理指标校正值；确定所述生理指标校正值相对于预设目标区间的位置关系；基于所述位置关系修正或锁定所述基础灯光参数。

8、在第一方面的一种实现方式中，确定所述生理指标校正值相对于预设目标区间的位置关系的表达式为：

9、

10、其中，为当前延时回采后重新计算得到的生理指标校正值，为上一次调节前的生理指标校正值，为所述预设目标区间的中心值。

11、第二方面，本技术提供一种运动分期信号的灯光调节方法，所述方法包括：实时接收外部生理感知设备发送的当前运动阶段标签和生理参数数据；根据所述当前运动阶段标签，调取预设光生理效应映射库，匹配对应运动阶段的基础灯光输出参数；根据所述当前运动阶段对应的群体标定偏移量，对所述生理参数数据的原始衍生指标进行运动漂移校正，得到校正后生理指标；基于所述校正后生理指标调整所述基础灯光输出参数；通过多通道彩色led驱动电路控制彩色光源模组按照所述基础灯光输出参数输出动态灯光。

12、第三方面，本技术实施例提供一种智能灯光控制系统集群，包括多个第一方面任一项所述的运动分期信号的灯光调节系统，各所述运动分期信号的灯光调节系统通过各自的无线通信模块互联，其中至少一个系统被配置为主控节点，其余系统被配置为从控节点，所述主控节点根据接收到的运动阶段标签和校正后生理指标，向各从控节点同步发送灯光控制指令，各从控节点同步执行所述灯光控制指令。

13、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例第二方面中任一项所述的运动分期信号的灯光调节方法。

14、第五方面，本技术实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储有一计算机程序；处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时执行本技术实施例第一方面中任一项所述的运动分期信号的灯光调节方法。

15、如上所述，本技术所述的运动分期信号的灯光调节系统、方法、集群、设备及介质，具有以下有益效果：

16、1）通过数据接收模块实时回传运动阶段标签与生理参数数据、嵌入式主控模块完成运动漂移校正与灯光参数匹配、多通道彩色 led 驱动电路驱动彩色光源模组动态输出”的架构，使光环境能够与人体运动周期的自主神经状态动态适配，克服了现有技术开环控制、信号失真、阶段笼统、参数振荡四大缺陷，在提升运动专注度、缓解运动疲劳、加速生理恢复的同时保证了视觉舒适性与光环境输出的平稳性。

17、2）通过预先构建运动阶段标签与灯光输出参数之间的映射关系，系统无需人工干预即可根据识别出的当前运动阶段标签，自动调取对应的基础灯光输出参数，实现照明控制的智能化与自动化；映射匹配模块与嵌入式主控模块直接连接，查询预设映射库属于查表操作，计算开销小、响应快，能够满足运动过程中阶段快速切换时的实时调光需求；预设光生理效应映射库基于不同波段红光、暖色光、绿光、冷色光对人体唤醒度、视觉舒适度、疲劳恢复等光生理效应的研究成果构建，使灯光输出有据可依，避免了随意调光的盲目性，保证了干预效果的稳定可复现；预设光生理效应映射库以“标签—参数对”的形式预置，后续可针对不同运动类型、不同人群扩充或修正映射条目，无需改动系统硬件和主控程序，具有良好的可扩展性。

18、3）通过基于更新的生理参数数据计算生理指标校正值，并依据校正值相对于预设目标区间的位置关系对基础灯光参数进行修正或锁定，使系统能够根据运动者的实时生理反馈动态调整光环境：在生理指标偏离目标时及时修正灯光参数以维持有效的光生理干预，在生理指标达标时锁定参数以保证光环境稳定、避免频繁调节带来的不适，由此，本方案实现了由“阶段标签静态匹配”与“生理反馈动态校正”相结合的双层闭环控制，显著提升了智能运动光环境调控的精准性、个体适应性、安全性与舒适性。