本發(fā)明涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LED照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，用戶、網(wǎng)絡(luò)、終端三者的連接技術(shù)已經(jīng)日益成熟。用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程隨時隨地的訪問和遙控系統(tǒng)以及交換和監(jiān)測數(shù)據(jù)。因此智能時代已經(jīng)來臨，智能家居系統(tǒng)概念被提出并得到了飛速的發(fā)展。作為智能家居系統(tǒng)的重要組成部分，智能LED照明系統(tǒng)也得到了高度的重視。智能LED照明系統(tǒng)并不是傳統(tǒng)意義上的以照明為系統(tǒng)核心，而是以LED燈的可控性為基礎(chǔ)，結(jié)合了當(dāng)前的通信、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，以智能化控制為核心的產(chǎn)品。

現(xiàn)有的照明控制系統(tǒng)只能根據(jù)用戶的移動和環(huán)境亮度進(jìn)行簡單的開關(guān)或者調(diào)光控制，很難被應(yīng)用到復(fù)雜的環(huán)境中，比如人多的房間或者辦公室等。復(fù)雜的環(huán)境需要根據(jù)用戶不同的情景和需求實現(xiàn)多樣化的控制。由于現(xiàn)有系統(tǒng)的限制，大部分照明系統(tǒng)只能適應(yīng)前門和走廊的應(yīng)用。而且現(xiàn)有的照明系統(tǒng)沒有考慮到用戶舒適度參數(shù)的實時設(shè)置，因此不能根據(jù)不同用戶的需求來滿足用戶舒適度，也沒法實現(xiàn)節(jié)能和用戶舒適度之間的優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種LED照明系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能根據(jù)不同用戶的需求來滿足用戶舒適度以及實現(xiàn)節(jié)能和用戶舒適度之間的優(yōu)化的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種LED照明系統(tǒng)，包括：

亮度檢測模塊，實時檢測照明區(qū)域的光照亮度；

用戶檢測模塊，實時檢測照明區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量；

設(shè)置模塊，設(shè)置照明區(qū)域所需的光照強(qiáng)度參數(shù)以及確認(rèn)當(dāng)前光照強(qiáng)度是否舒適；

控制模塊，與所述亮度檢測模塊、用戶檢測模塊和設(shè)置模塊連接，根據(jù)照明區(qū)域的光照亮度和用戶數(shù)量以及舒適度信號采用最小亮度算法計算出照明區(qū)域內(nèi)每個LED燈所需亮度值，形成控制信號；

調(diào)節(jié)模塊，與所述控制模塊連接，根據(jù)控制信號對每個LED燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述照明區(qū)域設(shè)有若干個，每個照明區(qū)域?qū)?yīng)若干LED燈。

進(jìn)一步的，所述亮度檢測模塊包括與所述照明區(qū)域一一對應(yīng)的亮度傳感器，每個亮度傳感器實時檢測對應(yīng)照明區(qū)域內(nèi)的光照亮度，并將檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊。

進(jìn)一步的，所述用戶檢測模塊包括與所述照明區(qū)域一一對應(yīng)的紅外傳感器，每個紅外傳感器實時檢測對應(yīng)照明區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量，并將檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊。

進(jìn)一步的，所述設(shè)置模塊包括用戶設(shè)置模塊和管理員設(shè)置模塊，所述用戶設(shè)置模塊提供用戶設(shè)置所在照明區(qū)域所需的光照強(qiáng)度參數(shù)以及確認(rèn)當(dāng)前光照強(qiáng)度是否舒適，所述管理員設(shè)置模塊提供管理員設(shè)置每個照明區(qū)域的光照強(qiáng)度的初始最小、最大亮度值參數(shù)，所述用戶設(shè)置模塊和管理員設(shè)置模塊將設(shè)置的參數(shù)發(fā)送至控制模塊。

進(jìn)一步的，還包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊設(shè)于所述亮度檢測模塊、用戶檢測模塊、用戶設(shè)置模塊、調(diào)節(jié)模塊與所述控制模塊之間。

進(jìn)一步的，所述最小亮度算法包括以下步驟：

S1：設(shè)置LED燈的初始最小和最大亮度值；

S2：接收用戶檢測模塊的檢測數(shù)據(jù)，當(dāng)用戶數(shù)量≥1時，控制LED燈根據(jù)100％進(jìn)行照明，當(dāng)用戶數(shù)量<1時，控制LED燈根據(jù)當(dāng)前最小亮度值進(jìn)行照明；

S3：接收用戶設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)，若接收到不舒適信號，則取最小亮度值和最大亮度值的均值作為最小亮度值，若沒有接收到不舒適信號，則取當(dāng)前的最小亮度值和最大亮度值的均值作為最大亮度值；

S4：重復(fù)步驟S2-S3，直到最大亮度值與最小亮度值的差值小于5％，當(dāng)用戶數(shù)量<1時，控制LED燈根據(jù)最小亮度值進(jìn)行照明。

進(jìn)一步的，所述控制模塊采用微處理器、單片機(jī)或MCU。

進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)模塊包括單獨調(diào)節(jié)模塊和集中調(diào)節(jié)模塊，所述單獨調(diào)節(jié)模塊包括與LED燈一一對應(yīng)的第一亮度調(diào)節(jié)器，所述集中調(diào)節(jié)模塊為與照明區(qū)域一一對應(yīng)的第二亮度調(diào)節(jié)器。

進(jìn)一步的，所述第一亮度調(diào)節(jié)器和第二亮度調(diào)節(jié)器采用LED驅(qū)動模塊，所述LED驅(qū)動模塊包括電流控制模組。

本發(fā)明提供的LED照明系統(tǒng)，通過亮度檢測模塊和用戶檢測模塊分別實時檢測照明區(qū)域的光照亮度和用戶數(shù)量，同時通過設(shè)置模塊設(shè)置照明區(qū)域所需的光照強(qiáng)度參數(shù)并確認(rèn)當(dāng)前光照強(qiáng)度是否舒適，通過控制模塊根據(jù)照明區(qū)域的光照亮度和用戶數(shù)量以及設(shè)置模塊的設(shè)置參數(shù)采用最小亮度算法計算出照明區(qū)域內(nèi)每個LED燈所需亮度值，形成控制信號，通過調(diào)節(jié)模塊對每個LED的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能和用戶舒適度之間的優(yōu)化，在滿足用戶舒適度的基礎(chǔ)上最大限度節(jié)約能源，在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，可以根據(jù)用戶不同的情景和需求實現(xiàn)多樣化的控制，總節(jié)能可達(dá)20％。

附圖說明

圖1是本發(fā)明LED照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中所示：1、亮度檢測模塊；11、亮度傳感器；2、用戶檢測模塊；21、紅外傳感器；3、設(shè)置模塊；31、用戶設(shè)置模塊；32、管理員設(shè)置模塊；4、控制模塊；5、照明區(qū)域；6、調(diào)節(jié)模塊；61、單獨調(diào)節(jié)模塊；62、集中調(diào)節(jié)模塊；7、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述：

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種LED照明系統(tǒng)，包括亮度檢測模塊1、用戶檢測模塊2、設(shè)置模塊3、控制模塊4和調(diào)節(jié)模塊6。

亮度檢測模塊1，實時檢測照明區(qū)域5的光照亮度；優(yōu)選的，所述照明區(qū)域設(shè)有若干個，每個照明區(qū)域5對應(yīng)若干LED燈，亮度檢測模塊1包括與照明區(qū)域5一一對應(yīng)的亮度傳感器11，每個亮度傳感器11實時檢測對應(yīng)照明區(qū)域5的光照亮度，并將檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊4。具體的，本實施例中為針對室內(nèi)的LED照明系統(tǒng)，如辦公室、商場或房間等，根據(jù)室內(nèi)的形狀大小，將2-6個相鄰的LED燈劃分為一個照明區(qū)域5，每個照明區(qū)域5對應(yīng)一個亮度傳感器11，用于實時檢測光照強(qiáng)度，包括自然光和LED燈光的總和，并將檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊4。

用戶檢測模塊2，實時檢測照明區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量；所述用戶檢測模塊2包括與所述照明區(qū)域一一對應(yīng)的紅外傳感器21，每個紅外傳感器21實時檢測對應(yīng)照明區(qū)域5內(nèi)的用戶數(shù)量，并將檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊4。具體的，本實施例中，紅外傳感器21只需檢測對應(yīng)的照明區(qū)域內(nèi)是否有用戶即可，以便控制模塊4對該照明區(qū)域5的光照亮度進(jìn)行控制。

設(shè)置模塊3，設(shè)置照明區(qū)域5所需的光照強(qiáng)度參數(shù)；設(shè)置模塊3包括用戶設(shè)置模塊31和管理員設(shè)置模塊32，所述用戶設(shè)置模塊31提供用戶設(shè)置所在照明區(qū)域5所需的光照強(qiáng)度參數(shù)以及確認(rèn)當(dāng)前光照強(qiáng)度是否舒適，所述管理員設(shè)置模塊32提供管理員設(shè)置每個照明區(qū)域5的光照強(qiáng)度上限、下限和通用值參數(shù)，所述用戶設(shè)置模塊31和管理員設(shè)置模塊32將設(shè)置的參數(shù)發(fā)送至控制模塊4。具體的，用戶設(shè)置模塊31可以是手機(jī)或PAD上的app操作端，用戶根據(jù)當(dāng)前照明區(qū)域5內(nèi)的光照亮度給予反饋，如確定當(dāng)前的光照強(qiáng)度是否舒適或根據(jù)需要設(shè)置所需的光照強(qiáng)度值，以便于控制模塊4根據(jù)用戶的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行對該照明區(qū)域5的光照亮度進(jìn)行控制。管理員設(shè)置模塊32可以是手機(jī)、PAD、筆記本電腦或計算機(jī)中的操作終端，用于設(shè)置每個照明區(qū)域5的光照強(qiáng)度上限、下限和通用值參數(shù)，用于提供控制模塊4的控制初始值或參考值。

控制模塊4，與所述亮度檢測模塊1、用戶檢測模塊2和設(shè)置模塊3連接，根據(jù)照明區(qū)域5的光照亮度和用戶數(shù)量以及舒適度信號采用最小亮度算法計算出照明區(qū)域5內(nèi)每個LED燈所需亮度值，形成控制信號；優(yōu)選的，該控制模塊4采用微處理器、單片機(jī)或MCU，根據(jù)亮度檢測模塊1和用戶檢測模塊2的檢測數(shù)量和設(shè)置模塊3的設(shè)置參數(shù)采用最小亮度算法計算出照明區(qū)域5內(nèi)每個LED燈所需亮度值，該最小亮度算法包括以下步驟：

S1：設(shè)置LED燈的初始最小和最大亮度值；如初始最小亮度值Lmin＝0。最大亮度值Lmax＝100％。

S2：接收用戶檢測模塊的檢測數(shù)據(jù)，當(dāng)用戶數(shù)量≥1時，控制LED燈根據(jù)最大亮度值100％進(jìn)行照明，當(dāng)用戶數(shù)量<1時，控制LED燈根據(jù)當(dāng)前最小亮度值進(jìn)行照明，且在之后的照明過程中，當(dāng)用戶數(shù)量≥1時，LED燈都根據(jù)100％進(jìn)行照明。

S3：接收用戶設(shè)置模塊31的數(shù)據(jù)，若接收到不舒適信號，則取最小亮度值和最大亮度值的均值作為最小亮度值，即當(dāng)用戶發(fā)出不舒適信號時，將最小亮度值進(jìn)行更新。若沒有接收到不舒適信號，則取當(dāng)前的最小亮度值和最大亮度值的均值作為最大亮度值，即當(dāng)用戶沒有發(fā)出不舒適信號時，對最大亮度值進(jìn)行更新。

S4：重復(fù)步驟S2-S3，直到最大亮度值與最小亮度值的差值小于5％，當(dāng)用戶數(shù)量<1時，控制LED燈根據(jù)最小亮度值進(jìn)行照明，此時的最小亮度值為LED燈的最優(yōu)亮度值，當(dāng)用戶檢測模塊2連續(xù)多次或在一段時間(如3次以上或5分鐘)檢測到對應(yīng)照明區(qū)域5內(nèi)沒有用戶時，可以熄滅該照明區(qū)域5內(nèi)的LED燈。

需要說明的是，為了給用戶一段適應(yīng)時間，需前后兩次更新的時間間隔T，通常情況下，T為3-5min。

控制模塊4針對每個照明區(qū)域5進(jìn)行最小亮度算法的運算，得到LED燈的最優(yōu)亮度值，在滿足用戶舒適度的基礎(chǔ)上最大限度節(jié)約能源。每個照明區(qū)域5內(nèi)的不同LED燈的亮度值可根據(jù)其位置進(jìn)行微調(diào)，如靠窗的LED燈的亮度可小于遠(yuǎn)離窗的LED燈的亮度，LED燈的位置數(shù)據(jù)可由管理員通過管理員設(shè)置模塊輸入控制模塊4，并通過控制模塊4形成對應(yīng)的控制信號。當(dāng)然，若用戶直接通過用戶設(shè)置模塊31設(shè)定當(dāng)前所需的光照強(qiáng)度，則控制模塊4控制LED燈根據(jù)該設(shè)定的光照強(qiáng)度值進(jìn)行照明?？刂颇K4接收亮度檢測模塊1的實時檢測數(shù)據(jù)，并將該檢測數(shù)據(jù)與對應(yīng)照明區(qū)域5當(dāng)前所需的亮度值進(jìn)行對比，保證控制精度。

調(diào)節(jié)模塊6，與所述控制模塊4連接，根據(jù)控制信號對每個LED燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)模塊6包括單獨調(diào)節(jié)模塊61和集中調(diào)節(jié)模塊62，所述單獨調(diào)節(jié)模塊61包括與LED燈一一對應(yīng)的第一亮度調(diào)節(jié)器，所述集中調(diào)節(jié)模塊62為與照明區(qū)域5一一對應(yīng)的第二亮度調(diào)節(jié)器。所述第一亮度調(diào)節(jié)器和第二亮度調(diào)節(jié)器采用LED驅(qū)動模塊，所述LED驅(qū)動模塊包括電流控制模組，通過調(diào)節(jié)LED燈的電流大小對其進(jìn)行255級亮度調(diào)節(jié)。具體的，當(dāng)控制模塊4針對某個照明區(qū)域5形成的控制信號中LED燈的亮度不一致時，通過單獨調(diào)節(jié)模塊61根據(jù)每個LED燈的亮度進(jìn)行單獨調(diào)節(jié)，當(dāng)控制模塊4針對某個照明區(qū)域5形成的控制信號中LED燈的亮度一致時，通過集中集中調(diào)節(jié)模塊62對該照明區(qū)域5內(nèi)的LED燈同時進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，該LED照明系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊7，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊7設(shè)于所述亮度檢測模塊1、用戶檢測模塊2、用戶設(shè)置模塊31、調(diào)節(jié)模塊6與所述控制模塊4之間，即亮度檢測模塊1、用戶檢測模塊2、用戶設(shè)置模塊3通過數(shù)據(jù)收發(fā)模塊7將檢測數(shù)據(jù)或設(shè)置的參數(shù)發(fā)送至控制模塊4，同時控制模塊4通過數(shù)據(jù)收發(fā)模塊7將控制信號發(fā)送至調(diào)節(jié)模塊6，而管理員設(shè)置模塊32則將設(shè)置的參數(shù)直接發(fā)送至控制模塊4，該數(shù)據(jù)收發(fā)模塊7可以采用ZigBee(250kbps/2.4GHz)收發(fā)器。

當(dāng)然該LED照明系統(tǒng)還包括電源模塊，該電源模塊電源部分可以由12V開關(guān)電源和電源調(diào)節(jié)器組成，用于對亮度檢測模塊1、用戶檢測模塊2、用戶設(shè)置模塊3、控制模塊4、調(diào)節(jié)模塊6和數(shù)據(jù)收發(fā)模塊7進(jìn)行供電。

綜上所述，本發(fā)明提供的LED照明系統(tǒng)，通過亮度檢測模塊1和用戶檢測模塊2分別實時檢測照明區(qū)域5的光照亮度和用戶數(shù)量，同時通過設(shè)置模塊3設(shè)置照明區(qū)域5所需的光照強(qiáng)度參數(shù)并確認(rèn)當(dāng)前光照強(qiáng)度是否舒適，通過控制模塊4根據(jù)照明區(qū)域5的光照亮度和用戶數(shù)量以及設(shè)置模塊3的設(shè)置參數(shù)采用最小亮度算法計算出照明區(qū)域5內(nèi)每個LED燈所需亮度值，形成控制信號，通過調(diào)節(jié)模塊6對每個LED的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能和用戶舒適度之間的優(yōu)化，在滿足用戶舒適度的基礎(chǔ)上最大限度節(jié)約能源，在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，可以根據(jù)用戶不同的情景和需求實現(xiàn)多樣化的控制，總節(jié)能可達(dá)20％。

雖然說明書中對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。