室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)屬于室內(nèi)燈光照度控制裝置領域，該系統(tǒng)包括環(huán)境光感測模塊、中心控制模塊、人體紅外感測模塊、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)境光感測模塊檢測環(huán)境光的亮度，人體紅外感測模塊檢測室內(nèi)是否有人體信號，中心控制模塊可以同時接收環(huán)境光感測模塊和人體紅外感測模塊傳來的感測信號。該控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測光線較亮的房間的燈光照度值，同時，還能夠?qū)崟r監(jiān)測較暗的房間是否有人員進入，并通過延時、漸進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，縮小兩個房間之間的光強反差，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速度。
【專利說明】室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于室內(nèi)燈光照度控制裝置領域，具體涉及一種室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著我國社會發(fā)展和人民生活水平提高，對建筑照明系統(tǒng)提出了更高的要求。照明設計已不局限于簡單照明，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帶來了層出不窮的新型照明元件及器具。照明元件與藝術元素的結(jié)合更使環(huán)境照明設計進入全新的時代領域。然而再好的照明器材和設計，如果沒有現(xiàn)代的控制技術，便如死水失去了靈動，并且在許多場合無法充分滿足人們的需求。因此現(xiàn)代照明控制技術已經(jīng)成為當前建筑照明系統(tǒng)的核心技術，并在近年來取得了蓬勃的發(fā)展，主要發(fā)展方向為:智能化、微型化、模塊化、網(wǎng)絡化、人性化、遙感測控及系統(tǒng)集成。
[0003]很多時候，更衣室、地下室、居室衛(wèi)生間等場所內(nèi)的燈光亮度與其連通的其他場所的光線亮度反差非常大，人進入這類連通房間時，往往會因無法馬上適應劇烈的環(huán)境光線變化而產(chǎn)生不適感。例如，當人從非常明亮的客廳進入居室衛(wèi)生間時，可能因強烈的燈光亮度反差而感到昏暗甚至因暫時的視障而無法看清，另外，當人從非?；璋档呐P式進入居室衛(wèi)生間時，又可能因強烈的光亮反差而感到炫目甚至頭暈。同時，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)的瞬時開啟、瞬時關閉式照明開關，這些瞬時開關不屬于燈光照度控制裝置，無法人性化地自動調(diào)節(jié)燈光亮度，更不具備遙感測控、延時開、關等智能化的功能。
【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所，其室內(nèi)照明燈通常采用傳統(tǒng)的瞬時開啟、關閉式照明開關，這些瞬時開關不屬于燈光照度控制裝置，無法人性化地自動調(diào)節(jié)燈光亮度，更不具備遙感測控、延時開、關等智能化的功能，而人進入這類連通房間時，往往會因無法馬上適應劇烈的環(huán)境光線變化而產(chǎn)生不適感的技術問題，本發(fā)明提供一種室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決技術問題所采取的技術方案如下:
[0006]室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)包括環(huán)境光感測模塊、中心控制模塊、人體紅外感測模塊、LED照明模塊和電源模塊；所述環(huán)境光感測模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測環(huán)境光的亮度，并將檢測到的環(huán)境光亮度進行處理后傳送給中心控制模塊；所述人體紅外感測模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測室內(nèi)是否有人體信號，并將檢測到的人體信號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)境光感測模塊傳來的環(huán)境光亮度和人體紅外感測模塊傳來的人體信號，并根據(jù)人體信號發(fā)出控制電流信號給LED照明模塊，該控制電流信號為漸變的打開電流信號或延時的關斷電流信號，其漸變的打開電流信號的大小與環(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，并根據(jù)該控制電流信號打開或延時關斷LED照明模塊；當有人體進入室內(nèi)時，LED照明模塊根據(jù)收到的電流信號的大小點亮LED產(chǎn)生照度隨環(huán)境光變化的照明光線，進而照亮衛(wèi)生間；當人體離開室內(nèi)時，LED照明模塊根據(jù)收到的延時關斷電流信號延時關閉LED ;所述電源模塊分別與環(huán)境光感測模塊、中心控制模塊、人體紅外感測模塊、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接收環(huán)境光感測模塊和人體紅外感測模塊傳來的感測信號；其中人體紅外感測模塊安裝在衛(wèi)生間等室內(nèi)，環(huán)境光感測模塊安裝在衛(wèi)生間等的室外。平時系統(tǒng)待機，LED照明模塊關斷。當用戶打開門進入室內(nèi)時，人體紅外感測模塊檢測到人體信號，確認有效后產(chǎn)生輸出信號送到中心控制模塊。中心控制模塊接收到有效信號后，立即送出照明電流，該電流大小受環(huán)境光感測模塊輸出信號的控制，環(huán)境光越強，照明電流越大，反之變小。此電流送到LED照明模塊，點亮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)。這樣當白天環(huán)境光很亮時，室內(nèi)照度增強，人體進入室內(nèi)會覺得很明亮，不會產(chǎn)生昏暗的感覺；而當夜晚環(huán)境光變得很暗時，室內(nèi)照度隨之降低，人體進入室內(nèi)會覺得很舒適，不會因驟然進入過亮的場所而產(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，當燈光在夜間低照度情況下點亮或關滅時，會在一個合適的時間內(nèi)緩慢漸亮或漸暗，而不會突然點亮或關滅，從而提供更舒適更人性化的用戶宜居體驗。當用戶離開室內(nèi)后，系統(tǒng)會自動延時一段時間，確認并無人體在檢測區(qū)域內(nèi)再啟動關斷動作。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:該室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測彼此連通且照明光線反差強烈的兩個房間中光線較亮的房間的燈光照度值，同時，還能夠?qū)崟r監(jiān)測另一個較暗的房間是否有人員進入，并通過延時、漸進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，縮小兩個房間之間的光強反差，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速度。該裝置可以節(jié)約照明用電，其體積小巧，結(jié)構簡單，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)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)還具有結(jié)構簡單實用，易于安裝、維護和使用，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的結(jié)構框圖；
[0010]圖2是圖1中的環(huán)境光感測模塊的電路原理圖；
[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。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明的室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)包括環(huán)境光感測模塊、中心控制模塊、人體紅外感測模塊、LED照明模塊和電源模塊；所述環(huán)境光感測模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測環(huán)境光的亮度，并將檢測到的環(huán)境光亮度進行處理后傳送給中心控制模塊；所述人體紅外感測模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測室內(nèi)是否有人體信號，并將檢測到的人體信號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)境光感測模塊傳來的環(huán)境光亮度和人體紅外感測模塊傳來的人體信號，并根據(jù)人體信號發(fā)出控制電流信號給LED照明模塊，該控制電流信號為漸變的打開電流信號或延時的關斷電流信號，其漸變的打開電流信號的大小與環(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，并根據(jù)該控制電流信號打開或延時關斷LED照明模塊；當有人體進入室內(nèi)時，LED照明模塊根據(jù)收到的電流信號的大小點亮LED產(chǎn)生照度隨環(huán)境光變化的照明光線，進而照亮衛(wèi)生間；當人體離開室內(nèi)時，LED照明模塊根據(jù)收到的延時關斷電流信號延時關閉LED ;所述電源模塊分別與環(huán)境光感測模塊、中心控制模塊、人體紅外感測模塊、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)境光感測模塊主要利用光敏感元件RX對環(huán)境光進行檢測。RX阻值與環(huán)境光強成正比。分壓輸出信號進入信號調(diào)理電路進行調(diào)理，濾除雜波及干擾信號后將檢測到的環(huán)境光強信號進行放大、驅(qū)動處理后通過接插件Pl送入下一級。
[0018]如圖3所示，本發(fā)明中的人體紅外感測模塊使用熱釋電紅外傳感器進行人體檢測。熱釋電紅外傳感器可以對人體發(fā)出的紅外線波長進行有效檢測，配合特定透鏡可以將檢測靈敏度調(diào)節(jié)到最佳水平。檢測到的人體信號經(jīng)過簡單調(diào)理后送入JX進行處理和判斷。如果信號判定為有效人體信號，則JX輸出端第2腳立即輸出一個高電平信號，此信號驅(qū)動三極管Tl導通，輸出人體報警信號，通過報警器接口輸出到下一級處理。
[0019]如圖4所示，本發(fā)明中的中心控制模塊接收從環(huán)境光感測模塊和人體紅外感測模塊輸入來的有效信號并進行處理。從人體紅外檢測接口輸入的有效信號首選被送入信號處理器進行信號處理，如果符合開通條件，則輸出控制信號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)境光感測輸入接口輸入的有效環(huán)境光強信號來決定輸出照明電流的大小。如果環(huán)境光光強高，則輸出電流經(jīng)過比例換算后也同時提高，從而提供更高的照度，避免視感昏暗，如果環(huán)境光光強低，則輸出電流隨之降低，進而降低照度，避免視覺炫目。同時輸出回路在電流調(diào)節(jié)電路和信號處理器的控制下輸出適當?shù)恼彰麟娏鹘oLED輸出接口，并同時控制照度漸變及照明延遲。
[0020]如圖5所示，本發(fā)明中的LED照明模塊使用先進的大功率LED照明技術，在有限的空間下安排有10個大功率密度的LED照明元件。各個元件采用特殊的金屬散熱技術，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。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。整個照明模塊通過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模塊及環(huán)境光感測模塊，提供整機工作必不可少的電源。
[0022]本發(fā)明采用模塊化設計，快速接插線纜化聯(lián)接。其中環(huán)境光感測模塊將其光敏元件檢測來的光照強度轉(zhuǎn)變成微弱的電流變化，這個電流變化輸入到信號調(diào)理電路中，經(jīng)過整形、抗感染、濾波、放大、驅(qū)動等步驟處理后形成穩(wěn)定有效的環(huán)境光感測輸出，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后根據(jù)信號對內(nèi)部電流調(diào)節(jié)器進行快速調(diào)節(jié)，以決定輸出光電流強度。調(diào)節(jié)值通過輸出模塊進行鏡像輸出后產(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)生自動調(diào)節(jié)好的環(huán)境照度光線。人體紅外感測模塊利用熱釋電紅外傳感器檢測人體紅外信號，輸出經(jīng)過專業(yè)處理集成電路BISS0001進行處理后的有效信號輸出給中心控制模塊。電源是一個典型的開關電源，可以利用現(xiàn)成模塊，也可以自行組裝。
【權利要求】
1.室內(nèi)環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括環(huán)境光感測模塊、中心控制模塊、人體紅外感測模塊、LED照明模塊和電源模塊；所述環(huán)境光感測模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測環(huán)境光的亮度，并將檢測到的環(huán)境光亮度進行處理后傳送給中心控制模塊；所述人體紅外感測模塊與中心控制模塊連接，其用于檢測室內(nèi)是否有人體信號，并將檢測到的人體信號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)境光感測模塊傳來的環(huán)境光亮度和人體紅外感測模塊傳來的人體信號，并根據(jù)人體信號發(fā)出控制電流信號給LED照明模塊，該控制電流信號為漸變的打開電流信號或延時的關斷電流信號，其漸變的打開電流信號的大小與環(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，并根據(jù)該控制電流信號打開或延時關斷LED照明模塊；當有人體進入室內(nèi)時，LED照明模塊根據(jù)收到的電流信號的大小點亮LED產(chǎn)生照度隨環(huán)境光變化的照明光線，進而照亮衛(wèi)生間；當人體離開室內(nèi)時，LED照明模塊根據(jù)收到的延時關斷電流信號延時關閉LED ;所述電源模塊分別與環(huán)境光感測模塊、中心控制模塊、人體紅外感測模塊、LED照明模塊連接，其用于為上述各模塊提供電源。
【文檔編號】H05B37/02GK103533713SQ201310498521
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權日:2013年10月22日
【發(fā)明者】劉錦輝, 王恒環(huán) 申請人:長春軌道客車裝備有限責任公司