專利名稱：根據(jù)空間大小亮度自適應(yīng)的光源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光光源驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)及控制領(lǐng)域，具體涉及一種根據(jù)空間大小亮度自適應(yīng)的光源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中，主要考量的因素可分為兩個(gè)，第一個(gè)是照度(illuminance)，第二個(gè)是光源和環(huán)境的一些交互特性。照度依據(jù)不同的工作環(huán)境和使用者，會(huì)有不同的數(shù)值規(guī)范。而光源與環(huán)境的交互特性，主要是在探討光源的擺設(shè)方式。光源照度的設(shè)定，主要是由所在環(huán)境的機(jī)能和使用者來決定，一般而言，居家室內(nèi)環(huán)境和餐廳等環(huán)境，照度都是設(shè)定在200300 (Ix)左右，而若是賣場(chǎng)展示柜臺(tái)，則需要較高的照度，大約100(T2000 (Ix)。另外，因?yàn)槿搜蹠?huì)隨著老化而降低光的穿透率，因此若是給較高齡層的人口使用，則略高于標(biāo)準(zhǔn)值，反過來，若是給較年輕的人群使用，光源的亮度則可以略微低於標(biāo)準(zhǔn)值3(T70%。另外，光源可以分為功能性光源和背景光源兩種，功能性指的是具有特定用途，比如用在閱讀、文書處理、電腦熒幕等，功能性的光源通常具有指向性，集中在特定的范圍內(nèi)，亮度也較高。另一種則是背景光源，主要是提供環(huán)境的整體照明，也可做為功能光源的輔助，其亮度較低。目前用于照明的光源主要有熒光燈、白熾燈、LED燈和用于特殊照明的高壓放電燈，其標(biāo)準(zhǔn)功率都不是連續(xù)性的，各種型號(hào)的熒光燈的功率標(biāo)準(zhǔn)是14W、18W、21W、24W、28W、30W、35W、36W、39W、54W、58W、80W。LED日光燈是按照管徑尺寸和長(zhǎng)度分類的，常見的有T5，T8，TlO三種，長(zhǎng)度有0. 3米，0. 6米，0. 9米，I. 2米，I. 5米，I. 8米，2. 4米。功率分別是3W、4W、6W、8W、10W、12W、15W、18W、20W、22W、25W、28W。現(xiàn)有的光源的功率一般是固定的，用戶在購買燈具時(shí)，將根據(jù)自身照明的需求來選擇不同功率的燈具，在照明環(huán)境大小變換時(shí)，燈具須重新選擇或調(diào)整，因此，固定功率的光源的可移植性較差。一些亮度可以調(diào)節(jié)的燈具，比如臺(tái)燈，必須通過手動(dòng)的調(diào)節(jié)才能獲得所需的亮度。隨著科技的不斷進(jìn)步，智能家電系統(tǒng)成為未來家庭生活中的重要組成部分，將極大的方便人們的日常生活。在未來智能照明系統(tǒng)的要求下，需要一種簡(jiǎn)單通用的可實(shí)現(xiàn)功率可連續(xù)變化的自適應(yīng)發(fā)光光源，在節(jié)約能源的同時(shí)又可以解決現(xiàn)有照明系統(tǒng)的功率不連續(xù)性。中國(guó)專利201020622326，一種自適應(yīng)LE D照明裝置，公開的自適應(yīng)LED照明裝置，可根據(jù)照度感受的信息，調(diào)節(jié)LED光源的亮度，節(jié)省了能源，但并沒有涉及到照明空間的自適應(yīng)。根據(jù)照射空間的大小亮度可自適應(yīng)的智能光源系統(tǒng)能有效的解決光源在不同大小的使用場(chǎng)合的普適性。由于上述光源的智能可調(diào)特點(diǎn)，在空間狹小的場(chǎng)所光源會(huì)自動(dòng)減少出光量，在空間寬大的場(chǎng)所也會(huì)自動(dòng)增加出光量，以提供適合人類生活和工作的照明環(huán)境，保證了人們用眼的健康，又不會(huì)產(chǎn)生光源浪費(fèi)的現(xiàn)象，節(jié)約了能源。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種根據(jù)空間大小自適應(yīng)發(fā)光光源系統(tǒng)， 根據(jù)空間大小的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)光亮度；實(shí)現(xiàn)發(fā)光光源的自動(dòng)節(jié)能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種根據(jù)空間大小亮度自適應(yīng)的光源系統(tǒng)，包括測(cè)距單元I、主控計(jì)算單元2、光源驅(qū)動(dòng)單元3和光源4 ;所述測(cè)距單元I連接主控計(jì)算單元2，測(cè)距單元I用于感應(yīng)測(cè)量環(huán)境空間的大小，將距離信號(hào)發(fā)送給主控計(jì)算單元2 ;主控計(jì)算單元2連接光源驅(qū)動(dòng)單元3，主控計(jì)算單元2利用實(shí)時(shí)距離信號(hào)與預(yù)設(shè)光照參數(shù)進(jìn)行分析和對(duì)比，發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào)給光源驅(qū)動(dòng)單元3 ;光源驅(qū)動(dòng)單元3連接光源4，光源驅(qū)動(dòng)單元3接收主控計(jì)算單元2發(fā)出的控制信號(hào)，并為光源4提供穩(wěn)定的電流；使光源能根據(jù)空間大小自動(dòng)調(diào)整其光通量或光強(qiáng)大小。光源4接收光源驅(qū)動(dòng)單元3提供的電流，發(fā)出光照。上述測(cè)距單元I使用超聲波測(cè)距、紅外測(cè)距、激光測(cè)距或其它各種無接觸的測(cè)距方式。
上述光源4是可見光光源、白光光源、紫外光源或紅外光源。上述光源4是白熾燈、熒光燈、LED固態(tài)燈或高壓氣體放電燈。上述光源系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的光照條件，隨著照射空間大小的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)的光源光照參數(shù)，以獲得穩(wěn)定的光照質(zhì)量；上述預(yù)設(shè)光照參數(shù)是照度、光強(qiáng)、光通量、色溫、顯色指數(shù)或色度坐標(biāo)。上述測(cè)距單元I測(cè)量單個(gè)方向或多個(gè)方向的距離，上述主控計(jì)算單元2計(jì)算出單個(gè)方向或綜合空間的大小。測(cè)距單元與主控計(jì)算單元連接，把空間距離信號(hào)傳輸給主控計(jì)算單元。主控計(jì)算單元通過預(yù)設(shè)的距離與光源光照參數(shù)關(guān)系計(jì)算出所需要的控制信號(hào)，從而調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)光強(qiáng)大小。預(yù)設(shè)的距離與光源光照參數(shù)的關(guān)系由用戶設(shè)定，目的是根據(jù)光照空間的大小變化保持優(yōu)良的光照質(zhì)量，比如，光源的光強(qiáng)隨著空間距離的增大而線性或非線性的增大，以穩(wěn)定光照空間的平均強(qiáng)度；又如，光源的光通量隨著空間距離的增大而線性或非線性的增大，以保持光照空間照明的穩(wěn)定。光源驅(qū)動(dòng)單元分別與主控計(jì)算單元和光源連接，根據(jù)主控計(jì)算電路的控制信號(hào)為光源提供不同的電流，通過電流大小的變化改變光源的發(fā)光光強(qiáng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下效益
以測(cè)距單元獲得的距離信號(hào)作為反饋及控制量，引入測(cè)距技術(shù)，將空間大小和發(fā)光亮度聯(lián)系起來，從而實(shí)現(xiàn)隨時(shí)變換環(huán)境和節(jié)能的目的；整個(gè)過程由主控計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，使用方便。
圖I是本發(fā)明的根據(jù)空間大小亮度自適應(yīng)的光源系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
如圖I所示，本發(fā)明的一種空間大小自適應(yīng)的發(fā)光光源系統(tǒng)，包括主控制計(jì)算單元2、光源驅(qū)動(dòng)單元3、測(cè)距單元I和光源4。測(cè)距單元I利用激光測(cè)距原理進(jìn)行傳感測(cè)距。激光傳感器工作時(shí)，先由激光二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間，即可測(cè)定目標(biāo)距離。利用激光測(cè)距傳感器原理的測(cè)距單元I用于感應(yīng)環(huán)境空間的大小，將距離信號(hào)發(fā)送給主控計(jì)算單元；主控計(jì)算單元2用于對(duì)實(shí)時(shí)距離信號(hào)與預(yù)設(shè)光照參數(shù)進(jìn)行分析和對(duì)比，發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào)給光源驅(qū)動(dòng)單元3，光源驅(qū)動(dòng)單元3接收主控計(jì)算單元2發(fā)出的控制信號(hào)，并為發(fā)光光源4提供合適的電流，使發(fā)光光源能根據(jù)空間大小自動(dòng)調(diào)整光源光照參數(shù)，以獲得穩(wěn)定的光照質(zhì)量，這些預(yù)設(shè)的光照參數(shù)可以是照度、或光強(qiáng)、或光通量、或色溫、或顯色指數(shù)、或色度坐標(biāo)等。光源4，接收光源驅(qū)動(dòng)單元提供的電流，發(fā)出光照。測(cè)距單元I可以測(cè)量單個(gè)方向或多個(gè)方向的距離，主控計(jì)算機(jī)2計(jì)算出單個(gè)方向或綜合空間的大小。其光源4可以是可見光光源，也可以是白光光源，也可以是紫外光源或紅外光源。其光源4可以是白熾燈，也可以是熒光燈，也可以是LED固態(tài)燈，也可以是高壓氣體放電燈等任意光源。實(shí)施例2
實(shí)施例2與實(shí)施例I相似，所不同的是測(cè)距單元I是利用紅外線測(cè)距的原理進(jìn)行傳感測(cè)距。測(cè)距單元I利用紅外信號(hào)遇到障礙物距離的不同反射的強(qiáng)度也不同的原理，進(jìn)行 障礙物遠(yuǎn)近的檢測(cè)。測(cè)距單元I具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號(hào)，接收管接收這種頻率的紅外信號(hào)，當(dāng)紅外的檢測(cè)方向遇到障礙物時(shí)，紅外信號(hào)反射回來被接收管接收，經(jīng)過處理之后，通過數(shù)字傳感器接口返回到主控計(jì)算單元2，主控計(jì)算單元2即可利用紅外的返回信號(hào)來識(shí)別周圍環(huán)境的變化。實(shí)施例3
實(shí)施例3與實(shí)施例I和例2相似，所不同的是測(cè)距單元I是利用超聲波測(cè)距的原理進(jìn)行傳感測(cè)距。
權(quán)利要求
1.ー種根據(jù)空間大小亮度自適應(yīng)的光源系統(tǒng)，其特征在于包括測(cè)距單元(I)、主控計(jì)算單元(2)、光源驅(qū)動(dòng)單元(3)和光源(4);所述測(cè)距単元(I)連接主控計(jì)算単元(2)，測(cè)距單元(I)用于感應(yīng)測(cè)量環(huán)境空間的大小，將距離信號(hào)發(fā)送給主控計(jì)算単元(2);主控計(jì)算単元(2)連接光源驅(qū)動(dòng)單元(3)，主控計(jì)算単元(2)利用實(shí)時(shí)距離信號(hào)與預(yù)設(shè)光照參數(shù)進(jìn)行分析和對(duì)比，發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào)給光源驅(qū)動(dòng)單元(3);光源驅(qū)動(dòng)單元(3)連接光源(4)，光源驅(qū)動(dòng)単元(3)接收主控計(jì)算單元(2)發(fā)出的控制信號(hào)，并為光源(4)提供穩(wěn)定的電流；光源(4)接收光源驅(qū)動(dòng)單元(3)提供的電流，發(fā)出光照。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光源系統(tǒng)，其特征在于上述測(cè)距單元(I)使用超聲波測(cè)距、紅外測(cè)距、激光測(cè)距或其它各種無接觸的測(cè)距方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光源系統(tǒng)，其特征在于上述光源(4)是可見光光源、白光光源、紫外光源或紅外光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光源系統(tǒng)，其特征在于上述光源(4)是白熾燈、熒光燈、LED固態(tài)燈或高壓氣體放電燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光源系統(tǒng)，其特征在于上述預(yù)設(shè)光照參數(shù)是照度、光強(qiáng)、光通量、色溫、顯色指數(shù)或色度坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光源系統(tǒng)，其特征在于上述測(cè)距單元(I)測(cè)量單個(gè)方向或多個(gè)方向的距離，上述主控計(jì)算単元(2)計(jì)算出單個(gè)方向或綜合空間的大小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種根據(jù)空間大小亮度自適應(yīng)的光源系統(tǒng)，其包括測(cè)距單元、主控計(jì)算單元、光源驅(qū)動(dòng)單元和光源；所述測(cè)距單元連接主控計(jì)算單元，測(cè)距單元用于感應(yīng)測(cè)量環(huán)境空間的大小，將距離信號(hào)發(fā)送給主控計(jì)算單元；主控計(jì)算單元連接光源驅(qū)動(dòng)單元，主控計(jì)算單元利用實(shí)時(shí)距離信號(hào)與預(yù)設(shè)光照參數(shù)進(jìn)行分析和對(duì)比，發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào)給光源驅(qū)動(dòng)單元；光源驅(qū)動(dòng)單元連接光源，光源驅(qū)動(dòng)單元接收主控計(jì)算單元發(fā)出的控制信號(hào)，并為光源提供穩(wěn)定的電流；光源接收光源驅(qū)動(dòng)單元提供的電流，使光源能根據(jù)照射空間大小自動(dòng)調(diào)整其光源的光照參數(shù)；本發(fā)明的光源系統(tǒng)可在不同的照射空間內(nèi)保持穩(wěn)定的光照質(zhì)量。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102665333SQ20121011600
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者單梓華, 廖世權(quán), 張彬彬, 招瑜, 鄧海生 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)