本發(fā)明屬于半導(dǎo)體照明
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：LED筒燈作為一種應(yīng)用前景廣泛的照明燈具，已廣泛應(yīng)用于建筑室內(nèi)照明，如商場(chǎng)、辦公室、醫(yī)院、家庭等，然其除了照明功能影響視覺(jué)效果外，還會(huì)影響人體的生理功能。目前，現(xiàn)有的LED筒燈照明標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范僅對(duì)視覺(jué)效果有規(guī)定，而未考慮光生物效應(yīng)的作用，如采用不同的LED筒燈照明光源，會(huì)產(chǎn)生不同的光生物效應(yīng)，將對(duì)人的視覺(jué)心理、生理反應(yīng)、工作效率等造成不同程度的影響。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種基于光生物效應(yīng)的建筑室內(nèi)LED筒燈評(píng)價(jià)方法，通過(guò)建立人體生理參數(shù)和視覺(jué)質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了直觀的計(jì)算LED燈筒對(duì)人體引起的生理變化的方法，解決了對(duì)LED筒燈的舒適性的評(píng)價(jià)難的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于光生物效應(yīng)的建筑室內(nèi)LED筒燈評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：步驟1：將LED燈筒在固定色溫下持續(xù)點(diǎn)亮10分鐘，并將LED燈筒的色溫值輸入到中心服務(wù)器；步驟2：用戶處于LED燈筒的照射范圍內(nèi)，并利用心率測(cè)試儀測(cè)試用戶的心率，心率測(cè)試儀測(cè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接中心服務(wù)器；步驟3：心率測(cè)試儀將用戶心率發(fā)送給中心服務(wù)器，中心服務(wù)器利用matlab軟件，并根據(jù)一下步驟建立用于評(píng)價(jià)基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型：步驟A：設(shè)定ФB表示光生物效應(yīng)等效光通，并通過(guò)如下公式計(jì)算出ФB的值：其中KB代表等效最大光譜光效函數(shù)，B(λ)代表光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)，P(λ)是絕對(duì)光譜能量分布函數(shù)；λ代表光波長(zhǎng)；步驟B：設(shè)定B/P函數(shù)，通過(guò)如下公式計(jì)算B/P函數(shù)的值，并與光生物效應(yīng)等效光通量ФB相比較，得出評(píng)價(jià)照明的光生物效應(yīng)的大小強(qiáng)弱；步驟C：將實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中物理量與感受量間等效光通量的差值，轉(zhuǎn)化為引起生理參數(shù)變化的比值，并用S表示由光生物效應(yīng)引起的生理參數(shù)變化率，并根據(jù)如下公式計(jì)算出S值：其中x，x1，x2，x3表示LED筒燈色溫，Sx表示在某一色溫下光生物效應(yīng)引起的生理參數(shù)變化率；αx表示在LED筒燈色溫為x時(shí)的人體生理參數(shù)的變化率；P′x表示在LED筒燈色溫為x時(shí)的光譜能量分布函數(shù)；步驟D：設(shè)定光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)B(λ)，并采用如下公式計(jì)算出光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)B(λ)的值：其中λmax為波長(zhǎng)的峰值，A為該式的系數(shù)；步驟4：根據(jù)光生物效應(yīng)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算出的光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)B(λ)的值建立基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)評(píng)價(jià)表，并通過(guò)打印設(shè)備打印基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)評(píng)價(jià)表，最后通過(guò)基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)評(píng)價(jià)表來(lái)評(píng)價(jià)LED筒燈的舒適性。所述LED燈筒的色溫值為3000K、4000K和6000K。所述λ光波長(zhǎng)的取值為435nm或490nm。本發(fā)明所述的一種基于光生物效應(yīng)的建筑室內(nèi)LED筒燈評(píng)價(jià)方法，通過(guò)建立人體生理參數(shù)和視覺(jué)質(zhì)量的關(guān)系，并通過(guò)在中心服務(wù)器中建立光生物效應(yīng)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了直觀的計(jì)算LED燈筒對(duì)人體引起的生理變化的方法，解決了對(duì)LED筒燈的舒適性的評(píng)價(jià)難的問(wèn)題，為對(duì)LED筒燈的舒適性的評(píng)價(jià)提供了直觀的數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式如圖1所示的一種基于光生物效應(yīng)的建筑室內(nèi)LED筒燈評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：步驟1：將LED燈筒在固定色溫下持續(xù)點(diǎn)亮10分鐘，并將LED燈筒的色溫值輸入到中心服務(wù)器；步驟2：用戶處于LED燈筒的照射范圍內(nèi)，并利用心率測(cè)試儀測(cè)試用戶的心率，心率測(cè)試儀測(cè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接中心服務(wù)器；步驟3：心率測(cè)試儀將用戶心率發(fā)送給中心服務(wù)器，中心服務(wù)器利用matlab軟件，并根據(jù)一下步驟建立用于評(píng)價(jià)基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型：步驟A：設(shè)定ФB表示光生物效應(yīng)等效光通，并通過(guò)如下公式計(jì)算出ФB的值：其中KB代表等效最大光譜光效函數(shù)，B(λ)代表光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)，P(λ)是絕對(duì)光譜能量分布函數(shù)；λ代表光波長(zhǎng)；步驟B：設(shè)定B/P函數(shù)，通過(guò)如下公式計(jì)算B/P函數(shù)的值，并與光生物效應(yīng)等效光通量ФB相比較，得出評(píng)價(jià)照明的光生物效應(yīng)的大小強(qiáng)弱；步驟C：將實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中物理量與感受量間等效光通量的差值，轉(zhuǎn)化為引起生理參數(shù)變化的比值，并用S表示由光生物效應(yīng)引起的生理參數(shù)變化率，并根據(jù)如下公式計(jì)算出S值：其中x，x1，x2，x3表示LED筒燈色溫，Sx表示在某一色溫下光生物效應(yīng)引起的生理參數(shù)變化率；αx表示在LED筒燈色溫為x時(shí)的人體生理參數(shù)的變化率；P′x表示在LED筒燈色溫為x時(shí)的光譜能量分布函數(shù)；步驟D：設(shè)定光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)B(λ)，并采用如下公式計(jì)算出光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)B(λ)的值：其中λmax為波長(zhǎng)的峰值，A為該式的系數(shù)；步驟4：根據(jù)光生物效應(yīng)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算出的光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)B(λ)的值建立基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)評(píng)價(jià)表，并通過(guò)打印設(shè)備打印基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)評(píng)價(jià)表，最后通過(guò)基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)評(píng)價(jià)表來(lái)評(píng)價(jià)LED筒燈的舒適性。所述LED燈筒的色溫值為3000K、4000K和6000K。所述λ光波長(zhǎng)的取值為435nm或490nm。以3寸5W可調(diào)節(jié)不同色溫(3000K、400OK和6000K)的LED筒燈為例,其中表1給出了三種不同色溫的LED筒燈在波長(zhǎng)為435nm和490nm的相對(duì)光譜能量分布。首先，設(shè)置實(shí)驗(yàn)初始條件環(huán)境溫度為250C，分別將LED筒燈設(shè)置在3000K、4000K和6000K色溫下各點(diǎn)亮并維持10min，利用心率測(cè)試儀在上述光環(huán)境下測(cè)試受測(cè)者的心率。心率測(cè)試儀將受測(cè)者的心率信息發(fā)送給中心服務(wù)器，中心服務(wù)器記錄結(jié)果并計(jì)算得出在3000K光環(huán)境時(shí)人體心率的變化率大約為5.16％，在4000K光環(huán)境時(shí)人體心率的變化率大約為5.56％，在6000K光環(huán)境時(shí)人體心率的變化率大約為7.01％。波長(zhǎng)(λ)6000K4000K3000K435nm495404275490nm251216139表1中心服務(wù)器首先將心率變化率和表1的相對(duì)光譜能量值代入步驟A所述的公式中，并計(jì)算得出如下關(guān)系式：中心服務(wù)器對(duì)上述關(guān)系式做進(jìn)一步的相關(guān)推導(dǎo)，計(jì)算得到435nm和490nm時(shí)人體心率變化S的響應(yīng)比值關(guān)系式，人體心率變化S的響應(yīng)比值關(guān)系式如下：中心服務(wù)器將人體心率變化S的響應(yīng)比值關(guān)系式與步驟C中所述的公式結(jié)合，并進(jìn)一步推導(dǎo)出如下關(guān)系式：中心服務(wù)器對(duì)上述關(guān)系式進(jìn)一步推導(dǎo)得出如下關(guān)系式：中心服務(wù)器再將A的取值代入步驟D中所述的公式中，并計(jì)算出光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)B(λ)的值；中心服務(wù)器根據(jù)光生物效應(yīng)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算出的光生物效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)B(λ)的值建立基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)評(píng)價(jià)表，并通過(guò)基于生理參數(shù)的光生物效應(yīng)響應(yīng)評(píng)價(jià)表來(lái)評(píng)價(jià)LED筒燈的舒適性。本發(fā)明所述的一種基于光生物效應(yīng)的建筑室內(nèi)LED筒燈評(píng)價(jià)方法，通過(guò)建立人體生理參數(shù)和視覺(jué)質(zhì)量的關(guān)系，并通過(guò)在中心服務(wù)器中建立光生物效應(yīng)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了直觀的計(jì)算LED燈筒對(duì)人體引起的生理變化的方法，解決了對(duì)LED筒燈的舒適性的評(píng)價(jià)難的問(wèn)題，為對(duì)LED筒燈的舒適性的評(píng)價(jià)提供了直觀的數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁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