模擬動態(tài)自然光的智能家居照明系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燈光照明技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種智能家居照明系統(tǒng)，具體來說是一種模擬動態(tài)自然光的智能家居照明系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能家居是集成建筑、網(wǎng)絡(luò)通訊、信息家電、設(shè)備自動化于一體加以管理的居住環(huán)境。智能家居系統(tǒng)是在家庭產(chǎn)品自動化、智能化的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)按擬人化的要求而實現(xiàn)的，它利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)、無線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起。智能家居照明系統(tǒng)使用白熾燈、熒光燈、節(jié)能燈、LED燈等多種照明單元，通過對智能家居照明的智能化控制，形成不同的燈光場景，營造舒適優(yōu)雅的光環(huán)境，豐富人們不同的居住需要，襯托出居住者的高雅的藝術(shù)修養(yǎng)、氣度不凡的性格品質(zhì)。
[0003]然而，由于天氣和自然光照的不確定性，智能家居的照明效果也不能完全變得適宜人們的需求。例如，在光照強烈的中午，智能家居提供的光照環(huán)境加上強烈的自然光往往不能保證人們閱讀時保持視力健康的要求；受到建筑物戶型和窗戶采光情況的影響，智能家居的使用者不能得到最有利于視力健康的照明環(huán)境，尤其是對于書房、家庭影院等對用眼健康有特定要求的光照環(huán)境。
[0004]在上面的環(huán)境中，照明光源的不科學(xué)很容易造成眼肌長期處于疲勞狀態(tài)進(jìn)而致其調(diào)節(jié)功能的下降，進(jìn)而引起近視、弱視等眼部疾患。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的智能家居照明系統(tǒng)往往注重的是照明與其他家居行為的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性調(diào)節(jié)。例如，申請?zhí)枮镃N201110001918.4的發(fā)明專利申請公開了一種基于LED的智能傳感照明系統(tǒng)，包括傳感器模塊，所述傳感器模塊通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器與一微控制器相互通訊連接，所述微控制器分別連接有一 LED驅(qū)動器、一安防系統(tǒng)、一智能照明系統(tǒng)，所述LED驅(qū)動器連接有一 LED顯示電路，所述智能照明系統(tǒng)分別與智能家居系統(tǒng)，以及互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)相互通訊，所述智能照明系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)及互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)分別于一用于實現(xiàn)各種資源共享和協(xié)調(diào)的分布分布式WEB智能信息管理系統(tǒng)相互通訊。該系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能照明的同時，具備觸覺、視覺、味覺、聽覺和感知等功能，具備信息主動獲取，主動識別，主動傳輸，主動控制的特點，實現(xiàn)了照明的主動性、互動性特點，形成了智能化，信息化和網(wǎng)絡(luò)化的功能。又如，美國專利申請US12/482，570公開了一種利用多個傳感器的照明系統(tǒng)，其以居住者提供便利和舒適度，或者節(jié)能為目的，包括燈具、板載處理器、從傳感器接口獲得人進(jìn)入或者走出房間等事件消息的數(shù)據(jù)接口，其中板載處理器根據(jù)事件消息控制燈具的照明情況。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)中的智能家居照明系統(tǒng)均沒有從護(hù)眼的角度提供人性化的設(shè)計。只要使用者在房間內(nèi)，不論在陰天環(huán)境下的室內(nèi)和晴天環(huán)境下的室內(nèi)照射情況都相同。這種照射顯然不符合用眼衛(wèi)生。
[0006]鑒此，本申請人認(rèn)為，視力保健從用眼環(huán)境來說，模擬自然光的光源即保證一個合適的光照度固然重要，但顯然，從眼肌保健的角度來說，改變光照面的亮度促使瞳孔的收縮并籍此緩解眼肌疲勞，以及通過色溫的變化來使顯色細(xì)胞顯得更活躍，使視神經(jīng)更興奮，確保了整個眼球的屈光系統(tǒng)能處于良好的工作環(huán)境中，這對于視力保健、防止視力下降也是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是要公開一種模擬動態(tài)自然光的智能家居照明系統(tǒng)，具有在用眼的同時籍由光線的變化來促使眼肌進(jìn)行保健煅練的功能，達(dá)到緩解眼肌疲勞而護(hù)眼的目的。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種模擬動態(tài)自然光的智能家居照明系統(tǒng)，包括至少一個對房間進(jìn)行照明的照明單元，所述照明單元包括控制器、計時器、傳感器和LED發(fā)光裝置，該LED發(fā)光裝置包括多個由能發(fā)出多種顏色的LED發(fā)光器構(gòu)成的發(fā)光體矩陣，所述控制器接收到所述計時器輸出的時間信息，控制并調(diào)節(jié)LED發(fā)光體矩陣中的每個LED發(fā)光體的照度和色溫。
[0009]進(jìn)一步地，各所述LED發(fā)光體矩陣位于照明單元的不同部位，從而調(diào)節(jié)LED發(fā)光裝置所發(fā)出的光的照射角度。
[0010]進(jìn)一步地，所述的照度、色溫和/或光的照射角度根據(jù)所述時間信息變化，該變化使眼肌自然舒展收縮，避免因長時間定格在某一狀態(tài)下而產(chǎn)生眼肌緊張或痙攣并致其調(diào)節(jié)功能的下降，有效地緩解眼疲勞。
[0011]進(jìn)一步地，所述照明單元還包括傳感器，所述控制器還接收所述傳感器輸出的環(huán)境參數(shù)值。
[0012]進(jìn)一步地，所述照明單元還包括光學(xué)組件，所述光學(xué)組件采用濾光片和/或柔光片。
[0013]進(jìn)一步地，所述能發(fā)出多種顏色的LED發(fā)光器均勻交錯地分布在它們所在的發(fā)光體矩陣內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步地，所述傳感器包括光照傳感器。
[0015]進(jìn)一步地，所述能發(fā)出多種顏色的LED發(fā)光器包括能發(fā)出660nm、610nm、570nm、550nm、460nm、440nm 和 410nm 的 LED 發(fā)光器。
[0016]進(jìn)一步地，所述照明單元還包括音頻播放單元、存儲器和聲音驅(qū)動單元，所述控制器根據(jù)計時器輸出的時間信息，控制聲音驅(qū)動單元從所述存儲器中讀取聲音信息，并發(fā)送到音頻播放單元進(jìn)行播放。
[0017]進(jìn)一步地，所述照明單元還包括散熱裝置或散熱設(shè)計結(jié)構(gòu)。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:第一:一個或多個具有通過模擬自然光實現(xiàn)視力保健的照明單元能夠靈活地設(shè)置在智能家居的任意一個或多個房間中，使得照明效果更靈活、自然模擬效果更逼真，起到護(hù)眼保健的作用。第二:照射的光是通過LED光源發(fā)出的，其本身無頻閃。第三:LED照射的光的色溫、亮度和照射角度根據(jù)時間產(chǎn)生變化，從而一方面是光源亮度的亮暗變化，促使瞳孔的收縮或擴(kuò)張，并籍此而促使眼睛虹膜內(nèi)的肌肉調(diào)節(jié)，使眼肌自然舒展收縮，避免因長時間定格在某一狀態(tài)下而產(chǎn)生眼肌緊張或痙攣并致其調(diào)節(jié)功能的下降，有效地緩解眼疲勞。另一方面是光源色溫的變化，它有效地刺激視網(wǎng)膜的顯色細(xì)胞的活躍，進(jìn)而保持了視神經(jīng)的興奮，對延緩眼睛顯色系統(tǒng)的機(jī)能退化有著積極的作用。第四:照射時根據(jù)室內(nèi)環(huán)境光照而對LED照射的光的照度和色溫進(jìn)行智能修正，更符合用眼衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，能夠科學(xué)、有效地提供利于視力的高效閱讀照明工具。第五:通過控制電路來調(diào)節(jié)光源的亮度和色溫的變化，進(jìn)一步模擬動態(tài)自然光，促使光照度保持在一定舒適度的情況下產(chǎn)生光變化，能夠起到有效調(diào)節(jié)人體植物神經(jīng)系統(tǒng)的效果，符合當(dāng)代人體工學(xué)設(shè)計思想。
【附圖說明】
[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的模擬動態(tài)自然光的智能家居照明系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種模擬動態(tài)自然光的智能家居照明系統(tǒng)100，包括至少一個對房間進(jìn)行照明的照明單元20_1，20_2，…，20_N，所述照明單元20_1，20_2，…，20_N均包括控制器40_1、計時器30_1、傳感器50_1和LED發(fā)光裝置60_1，該LED發(fā)光裝置60_1包括多個由能發(fā)出多種顏色的LED發(fā)光器構(gòu)成的發(fā)光體矩陣，所述控制器40_1接收到所述計時器輸出的時間信息，控制并調(diào)節(jié)LED發(fā)光體矩陣中的每個LED發(fā)光體的照度和色溫。如圖1所示，照明單元20_2，…，20_N的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與照明單元20_1相同，在下文中將不再贅述。
[0021]本發(fā)明的各個實施例中，照明單元20j，20_2，…，20_N的數(shù)量與其被安裝在的房間的數(shù)量沒有固定的對應(yīng)關(guān)系。例如，所述的一個照明單元20_1，20_2，…，20_N可以被設(shè)置在智能家居的某一個房間中，也可以使多個照明單元20_1，20_2，…，20_N同時被設(shè)置在智能家居的某一個房間中。且在某些情況下，出于成本、使用者需求等的考慮，也可以使所述的一個照明單元20_1，20_2，…，20_N被設(shè)置在整個智能家居的有模擬自然光照明需求的各房間中。
[0022]在一個優(yōu)選的實施例中，每個LED發(fā)光體的照度和色溫都隨著計時器輸出的時間信息而改變:在早上和晚上時照度和色溫較低；而在中午時，照度和色溫最高。在從早上到中午以及從中午到晚上的時間段內(nèi)，照度和色溫均勻地發(fā)生變化。例如，當(dāng)在早上8:00打開照明單元20_1，20_2，…，20_N時，LED發(fā)光體的照度為10LUX、色溫為3000 ;然后，從該照度和色溫開始逐漸提高，到12:00時，照度為500LUX、色溫為5000 ;從該照度和色溫開始再逐漸降低，到晚上5:00時，照度為50LUX，色溫為3000。
[0023]在另一個優(yōu)選的實施例中，各所述LED發(fā)光體矩陣位于照明單元20_1，20_2，…，20_N的4不同部位，從而調(diào)節(jié)LED發(fā)光裝置60_1所發(fā)出的光的照射角度。這4個部位的LED發(fā)光體矩陣被設(shè)置在照明單元20_1，20_2，…，20_N的左上、左下、右上和右下這四個部分，而這四個部分可以是被均勻劃分的，也可以是被按照不規(guī)則或不對稱的分割線劃分的。在照明單元20_1，20_2，…，20_N工作時，各LED發(fā)光體有兩種工作方式:一