室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)屬于室內(nèi)燈光照度控制裝置領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括環(huán)境光感測(cè)模塊、中心控制模塊、人體紅外感測(cè)模塊、LED照明模塊和電源模塊；通過中心控制模塊控制LED照明模塊亮滅及發(fā)光亮度，環(huán)境光感測(cè)模塊檢測(cè)環(huán)境光的亮度，人體紅外感測(cè)模塊檢測(cè)室內(nèi)是否有人體信號(hào)，中心控制模塊可以同時(shí)接收環(huán)境光感測(cè)模塊和人體紅外感測(cè)模塊傳來的感測(cè)信號(hào)。該控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)光線較亮的房間的燈光照度值，同時(shí)，還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)較暗的房間是否有人員進(jìn)入，并通過延時(shí)、漸進(jìn)式的燈光照度控制方式，智能化的控制較暗的房間中的照明燈的照度變化，縮小兩個(gè)房間之間的光強(qiáng)反差，大幅削弱和消除人眼的不適感，提高人感官的舒適度和適應(yīng)速度。
【專利說明】室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于室內(nèi)燈光照度控制裝置領(lǐng)域，具體涉及一種室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展和人民生活水平提高，對(duì)建筑照明系統(tǒng)提出了更高的要求。照明設(shè)計(jì)已不局限于簡(jiǎn)單照明，而向著多樣化、智能化發(fā)展。不斷發(fā)展的材料工藝及光電技術(shù)帶來了層出不窮的新型照明元件及器具。照明元件與藝術(shù)元素的結(jié)合更使環(huán)境照明設(shè)計(jì)進(jìn)入全新的時(shí)代領(lǐng)域。然而再好的照明器材和設(shè)計(jì)，如果沒有現(xiàn)代的控制技術(shù)，便如死水失去了靈動(dòng)，并且在許多場(chǎng)合無法充分滿足人們的需求。因此現(xiàn)代照明控制技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前建筑照明系統(tǒng)的核心技術(shù)，并在近年來取得了蓬勃的發(fā)展，主要發(fā)展方向?yàn)?智能化、微型化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、遙感測(cè)控及系統(tǒng)集成。
[0003]很多時(shí)候，更衣室、地下室、居室衛(wèi)生間等場(chǎng)所內(nèi)的燈光亮度與其連通的其他場(chǎng)所的光線亮度反差非常大，人進(jìn)入這類連通房間時(shí)，往往會(huì)因無法馬上適應(yīng)劇烈的環(huán)境光線變化而產(chǎn)生不適感。例如，當(dāng)人從非常明亮的客廳進(jìn)入居室衛(wèi)生間時(shí)，可能因強(qiáng)烈的燈光亮度反差而感到昏暗甚至因暫時(shí)的視障而無法看清，另外，當(dāng)人從非?；璋档呐P式進(jìn)入居室衛(wèi)生間時(shí)，又可能因強(qiáng)烈的光亮反差而感到炫目甚至頭暈。同時(shí)，更衣室、地下室、居室衛(wèi)生間等室內(nèi)的照明燈通常采用傳統(tǒng)的瞬時(shí)開啟、瞬時(shí)關(guān)閉式照明開關(guān)，這些瞬時(shí)開關(guān)不屬于燈光照度控制裝置，無法人性化地自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度，更不具備遙感測(cè)控、延時(shí)開、關(guān)等智能化的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有室內(nèi)的燈光亮度與其連通的其他房間反差非常大的場(chǎng)所，其室內(nèi)照明燈通常采用傳統(tǒng)的瞬時(shí)開啟、關(guān)閉式照明開關(guān)，這些瞬時(shí)開關(guān)不屬于燈光照度控制裝置，無法人性化地自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度，更不具備遙感測(cè)控、延時(shí)開、關(guān)等智能化的功能，而人進(jìn)入這類連通房間時(shí)，往往會(huì)因無法馬上適應(yīng)劇烈的環(huán)境光線變化而產(chǎn)生不適感的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
[0006]室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)包括環(huán)境光感測(cè)模塊、中心控制模塊、人體紅外感測(cè)模塊、LED照明模塊和電源模塊；所述環(huán)境光感測(cè)模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測(cè)環(huán)境光的亮度，并將檢測(cè)到的環(huán)境光亮度進(jìn)行處理后傳送給中心控制模塊；所述人體紅外感測(cè)模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測(cè)室內(nèi)是否有人體信號(hào)，并將檢測(cè)到的人體信號(hào)傳送給中心控制模塊；所述中心控制模塊與LED照明模塊連接，其用于接收環(huán)境光感測(cè)模塊傳來的環(huán)境光亮度和人體紅外感測(cè)模塊傳來的人體信號(hào)，并根據(jù)人體信號(hào)發(fā)出控制電流信號(hào)給LED照明模塊，該控制電流信號(hào)為漸變的打開電流信號(hào)或延時(shí)的關(guān)斷電流信號(hào)，其漸變的打開電流信號(hào)的大小與環(huán)境光亮度的大小成正比；所述LED照明模塊與中心控制模塊連接，其用于接收中心控制模塊發(fā)來的控制電流信號(hào)，并根據(jù)該控制電流信號(hào)打開或延時(shí)關(guān)斷LED照明模塊；當(dāng)有人體進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，LED照明模塊根據(jù)收到的電流信號(hào)的大小點(diǎn)亮LED產(chǎn)生照度隨環(huán)境光變化的照明光線，進(jìn)而照亮衛(wèi)生間；當(dāng)人體離開室內(nèi)時(shí)，LED照明模塊根據(jù)收到的延時(shí)關(guān)斷電流信號(hào)延時(shí)關(guān)閉LED ;所述電源模塊分別與環(huán)境光感測(cè)模塊、中心控制模塊、人體紅外感測(cè)模塊、LED照明模塊連接，其用于為上述各模塊提供電源。
[0007]本發(fā)明的工作原理是:該系統(tǒng)通過中心控制模塊控制LED照明模塊亮滅及發(fā)光亮度，中心控制模塊可以同時(shí)接收環(huán)境光感測(cè)模塊和人體紅外感測(cè)模塊傳來的感測(cè)信號(hào)；其中人體紅外感測(cè)模塊安裝在衛(wèi)生間等室內(nèi)，環(huán)境光感測(cè)模塊安裝在衛(wèi)生間等的室外。平時(shí)系統(tǒng)待機(jī)，LED照明模塊關(guān)斷。當(dāng)用戶打開門進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，人體紅外感測(cè)模塊檢測(cè)到人體信號(hào)，確認(rèn)有效后產(chǎn)生輸出信號(hào)送到中心控制模塊。中心控制模塊接收到有效信號(hào)后，立即送出照明電流，該電流大小受環(huán)境光感測(cè)模塊輸出信號(hào)的控制，環(huán)境光越強(qiáng)，照明電流越大，反之變小。此電流送到LED照明模塊，點(diǎn)亮LED產(chǎn)生照度隨環(huán)境光變化的照明光線，從而照亮室內(nèi)。這樣當(dāng)白天環(huán)境光很亮?xí)r，室內(nèi)照度增強(qiáng)，人體進(jìn)入室內(nèi)會(huì)覺得很明亮，不會(huì)產(chǎn)生昏暗的感覺；而當(dāng)夜晚環(huán)境光變得很暗時(shí)，室內(nèi)照度隨之降低，人體進(jìn)入室內(nèi)會(huì)覺得很舒適，不會(huì)因驟然進(jìn)入過亮的場(chǎng)所而產(chǎn)生炫目刺眼的感覺。另外，該系統(tǒng)采用照度漸變控制技術(shù)，當(dāng)燈光在夜間低照度情況下點(diǎn)亮或關(guān)滅時(shí)，會(huì)在一個(gè)合適的時(shí)間內(nèi)緩慢漸亮或漸暗，而不會(huì)突然點(diǎn)亮或關(guān)滅，從而提供更舒適更人性化的用戶宜居體驗(yàn)。當(dāng)用戶離開室內(nèi)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)延時(shí)一段時(shí)間，確認(rèn)并無人體在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)再啟動(dòng)關(guān)斷動(dòng)作。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:該室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)彼此連通且照明光線反差強(qiáng)烈的兩個(gè)房間中光線較亮的房間的燈光照度值，同時(shí)，還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)另一個(gè)較暗的房間是否有人員進(jìn)入，并通過延時(shí)、漸進(jìn)式的燈光照度控制方式，智能化的控制較暗的房間中的照明燈的照度變化，縮小兩個(gè)房間之間的光強(qiáng)反差，大幅削弱和消除人眼的不適感，提高人感官的舒適度和適應(yīng)速度。該裝置可以節(jié)約照明用電，其體積小巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，電路成熟穩(wěn)定，適于批量生產(chǎn)，此外該室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，易于安裝、維護(hù)和使用，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0010]圖2是圖1中的環(huán)境光感測(cè)模塊的電路原理圖；
[0011]圖3是圖1中的中心控制模塊的電路原理圖；
[0012]圖4是圖1中的人體紅外感測(cè)模塊的電路原理圖；
[0013]圖5是圖1中的LED照明模塊的電路原理圖；
[0014]圖6是圖1中的電源模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明的室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)包括環(huán)境光感測(cè)模塊、中心控制模塊、人體紅外感測(cè)模塊、LED照明模塊和電源模塊；所述環(huán)境光感測(cè)模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測(cè)環(huán)境光的亮度，并將檢測(cè)到的環(huán)境光亮度進(jìn)行處理后傳送給中心控制模塊；所述人體紅外感測(cè)模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測(cè)室內(nèi)是否有人體信號(hào)，并將檢測(cè)到的人體信號(hào)傳送給中心控制模塊；所述中心控制模塊與LED照明模塊連接，其用于接收環(huán)境光感測(cè)模塊傳來的環(huán)境光亮度和人體紅外感測(cè)模塊傳來的人體信號(hào)，并根據(jù)人體信號(hào)發(fā)出控制電流信號(hào)給LED照明模塊，該控制電流信號(hào)為漸變的打開電流信號(hào)或延時(shí)的關(guān)斷電流信號(hào)，其漸變的打開電流信號(hào)的大小與環(huán)境光亮度的大小成正比；所述LED照明模塊與中心控制模塊連接，其用于接收中心控制模塊發(fā)來的控制電流信號(hào)，并根據(jù)該控制電流信號(hào)打開或延時(shí)關(guān)斷LED照明模塊；當(dāng)有人體進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，LED照明模塊根據(jù)收到的電流信號(hào)的大小點(diǎn)亮LED產(chǎn)生照度隨環(huán)境光變化的照明光線，進(jìn)而照亮衛(wèi)生間；當(dāng)人體離開室內(nèi)時(shí)，LED照明模塊根據(jù)收到的延時(shí)關(guān)斷電流信號(hào)延時(shí)關(guān)閉LED ;所述電源模塊分別與環(huán)境光感測(cè)模塊、中心控制模塊、人體紅外感測(cè)模塊、LED照明模塊連接，其用于為上述各模塊提供電源。
[0017]如圖2所示，本發(fā)明中的環(huán)境光感測(cè)模塊主要利用光敏感元件RX對(duì)環(huán)境光進(jìn)行檢測(cè)。RX阻值與環(huán)境光強(qiáng)成正比。分壓輸出信號(hào)進(jìn)入信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行調(diào)理，濾除雜波及干擾信號(hào)后將檢測(cè)到的環(huán)境光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行放大、驅(qū)動(dòng)處理后通過接插件Pl送入下一級(jí)。
[0018]如圖3所示，本發(fā)明中的人體紅外感測(cè)模塊使用熱釋電紅外傳感器進(jìn)行人體檢測(cè)。熱釋電紅外傳感器可以對(duì)人體發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)進(jìn)行有效檢測(cè)，配合特定透鏡可以將檢測(cè)靈敏度調(diào)節(jié)到最佳水平。檢測(cè)到的人體信號(hào)經(jīng)過簡(jiǎn)單調(diào)理后送入JX進(jìn)行處理和判斷。如果信號(hào)判定為有效人體信號(hào)，則JX輸出端第2腳立即輸出一個(gè)高電平信號(hào)，此信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管Tl導(dǎo)通，輸出人體報(bào)警信號(hào)，通過報(bào)警器接口輸出到下一級(jí)處理。
[0019]如圖4所示，本發(fā)明中的中心控制模塊接收從環(huán)境光感測(cè)模塊和人體紅外感測(cè)模塊輸入來的有效信號(hào)并進(jìn)行處理。從人體紅外檢測(cè)接口輸入的有效信號(hào)首選被送入信號(hào)處理器進(jìn)行信號(hào)處理，如果符合開通條件，則輸出控制信號(hào)到輸出回路和電流調(diào)節(jié)電路。電流調(diào)節(jié)電路根據(jù)環(huán)境光感測(cè)輸入接口輸入的有效環(huán)境光強(qiáng)信號(hào)來決定輸出照明電流的大小。如果環(huán)境光光強(qiáng)高，則輸出電流經(jīng)過比例換算后也同時(shí)提高，從而提供更高的照度，避免視感昏暗，如果環(huán)境光光強(qiáng)低，則輸出電流隨之降低，進(jìn)而降低照度，避免視覺炫目。同時(shí)輸出回路在電流調(diào)節(jié)電路和信號(hào)處理器的控制下輸出適當(dāng)?shù)恼彰麟娏鹘oLED輸出接口，并同時(shí)控制照度漸變及照明延遲。
[0020]如圖5所示，本發(fā)明中的LED照明模塊使用先進(jìn)的大功率LED照明技術(shù)，在有限的空間下安排有10個(gè)大功率密度的LED照明元件。各個(gè)元件采用特殊的金屬散熱技術(shù)，從而提高功率密度，降低照明發(fā)熱，提供更高的照明功率和照度指標(biāo)。相比同類產(chǎn)品，本發(fā)明所使用的LED元件D具有更好的線性曲線及更高的電照度性能指標(biāo)。整個(gè)照明模塊通過LED輸入接口接收從中心控制模塊輸出回路送來的照明電流，并根據(jù)要求將其轉(zhuǎn)換為線性的照度。
[0021 ] 如圖6所示，本發(fā)明中的電源模塊采用開關(guān)變換器將AC220V市電變換成兩組+12V電源及一組+5V電源。兩組+12V電源分別提供給中心控制模塊和LED照明模塊。+5V電源提供給人體紅外感測(cè)模塊及環(huán)境光感測(cè)模塊，提供整機(jī)工作必不可少的電源。
[0022]本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，快速接插線纜化聯(lián)接。其中環(huán)境光感測(cè)模塊將其光敏元件檢測(cè)來的光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)變成微弱的電流變化，這個(gè)電流變化輸入到信號(hào)調(diào)理電路中，經(jīng)過整形、抗感染、濾波、放大、驅(qū)動(dòng)等步驟處理后形成穩(wěn)定有效的環(huán)境光感測(cè)輸出，送出到中心控制模塊處理。中心控制模塊接收光感輸出信號(hào)后根據(jù)信號(hào)對(duì)內(nèi)部電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行快速調(diào)節(jié)，以決定輸出光電流強(qiáng)度。調(diào)節(jié)值通過輸出模塊進(jìn)行鏡像輸出后產(chǎn)生穩(wěn)定可靠的LED模塊光電流。此電流流經(jīng)LED照明模塊，產(chǎn)生自動(dòng)調(diào)節(jié)好的環(huán)境照度光線。人體紅外感測(cè)模塊利用熱釋電紅外傳感器檢測(cè)人體紅外信號(hào)，輸出經(jīng)過專業(yè)處理集成電路BISS0001進(jìn)行處理后的有效信號(hào)輸出給中心控制模塊。電源是一個(gè)典型的開關(guān)電源，可以利用現(xiàn)成模塊，也可以自行組裝。
【權(quán)利要求】
1.室內(nèi)環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括環(huán)境光感測(cè)模塊、中心控制模塊、人體紅外感測(cè)模塊、LED照明模塊和電源模塊；所述環(huán)境光感測(cè)模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測(cè)環(huán)境光的亮度，并將檢測(cè)到的環(huán)境光亮度進(jìn)行處理后傳送給中心控制模塊；所述人體紅外感測(cè)模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測(cè)室內(nèi)是否有人體信號(hào)，并將檢測(cè)到的人體信號(hào)傳送給中心控制模塊；所述中心控制模塊與LED照明模塊連接，其用于接收環(huán)境光感測(cè)模塊傳來的環(huán)境光亮度和人體紅外感測(cè)模塊傳來的人體信號(hào)，并根據(jù)人體信號(hào)發(fā)出控制電流信號(hào)給LED照明模塊，該控制電流信號(hào)為漸變的打開電流信號(hào)或延時(shí)的關(guān)斷電流信號(hào)，其漸變的打開電流信號(hào)的大小與環(huán)境光亮度的大小成正比；所述LED照明模塊與中心控制模塊連接，其用于接收中心控制模塊發(fā)來的控制電流信號(hào)，并根據(jù)該控制電流信號(hào)打開或延時(shí)關(guān)斷LED照明模塊；當(dāng)有人體進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，LED照明模塊根據(jù)收到的電流信號(hào)的大小點(diǎn)亮LED產(chǎn)生照度隨環(huán)境光變化的照明光線，進(jìn)而照亮衛(wèi)生間；當(dāng)人體離開室內(nèi)時(shí)，LED照明模塊根據(jù)收到的延時(shí)關(guān)斷電流信號(hào)延時(shí)關(guān)閉LED ;所述電源模塊分別與環(huán)境光感測(cè)模塊、中心控制模塊、人體紅外感測(cè)模塊、LED照明模塊連接，其用于為上述各模塊提供電源。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103533713SQ201310498521
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】劉錦輝, 王恒環(huán) 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春軌道客車裝備有限責(zé)任公司