CN103068110A - 智能照明控制系统与控制方法、及数码相机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能照明控制系统，包括环境照度采集模块，控制模块，PWM控制器以及发光装置；以及公开了一种数码相机，安装有该智能照明控制系统；以及公开了一种智能照明控制方法，1）采集当前环境照度；2）确定发光装置的发光强度等级；3）对环境进行照明。本发明的智能照明控制系统与方法以及数码相机，与现有技术相比，具有以下有益效果：1）以最小耗电量达到需求的照明亮度，同时也避免强光下无意打开会浪费电，具有良好的节能的效果；2）将智能照明控制系统与数码相机相结合，省去了需要携带手电筒的不便，同时还可以使用数码相机中自带的电源设备对智能照明控制系统进行供电，便携性和实用效果好。

Description

智能照明控制系统与控制方法、及数码相机

技术领域

本发明涉及一种数码领域产品，尤其是一种智能照明控制系统与控制方法、以及包括所述智能照明控制系统的数码相机。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，电脑、电视机、摄像机、照相机等家用电器设备在人们日常生活中越来越普及，数码相机已广泛应用于普通家庭中，当人们聚会、喜庆日子庆典及外出旅游时，人们总是喜欢用数码相机来摄录所需的场景，把美好的瞬间保存下来作为纪念并显示给亲朋好友们看，留下身边美好的生活记忆，数码相机已经成为人们生活不可缺少的组成部分。

图1为现有技术中数码相机的系统结构框图。如图1所示，现有技术中的数码相机，包括取景模块、成像模块、存储模块、控制模块、输入输出模块以及电源模块；其中取景模块包括镜头以及取景器，取景器又包括光学取景器和电子取景器及其显示模块，该显示模块通常为液晶显示屏（LCD）；成像模块包括影像传感器、模/数转换器（A/D转换器）以及数字信号处理器（DSP），所述影像传感器通常包括电荷藕合器件图像传感器CCD（ChargeCoupled Device）或者互补性氧化金属半导体CMOS（ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor）；存储模块包括缓存以及可移动式存储媒体；数码相机中除了镜头中的光学透镜系统之外其余全部由电子电路组成的控制模块控制；电源模块为数码相机提供电源。光经镜头汇聚成像在影像传感器上，由影像传感器将光信号转换成电信号，电信号经A/D转换成为数字信号，再经DSP处理后进行存储。

现有的数码相机的功能越来越多，并且越来越具有智能化、人性化。例如，现有技术中有把LED灯珠安装在数码相机上充当环境照明设备使用，例如专利号为201120098467.6的实用新型专利公开了一种带有手电筒的数码相机，包括有数码相机主体和手电筒，在数码相机的左侧安装有手电筒，当人们看不清路面的时候，可以打开数码相机左侧的手电筒来照明。虽然上述结构的数码相机，增加了照明功能，但同时也意味着数码相机的耗电量也随着功能的增多而增大。这一矛盾一方面可以通过提高数码相机电池的容量，这有待于电池技术的革新；另一方面可以通过对数码相机中各个功能系统进行改进，使其尽可能低降低耗电量，从而达到延长使用时间的效果。此外，LED灯珠本身是一种节电设备，能耗相对较少，但启动照明系统，如果不对LED灯珠发光强度进行调节，而使其始终处于最强光，当环境不太暗时，则多余的光照强度就会造成电能浪费；并且，当启动照明系统进行照明后，如果忘记关闭，也会浪费电能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种可以根据环境照度自动对照明强度进行智能调节的系统与方法，以及安装该智能照明控制系统进行照明的数码相机。

为解决上述问题，本发明的一种智能照明控制系统，包括：

环境照度采集模块，与控制模块相连，用于采集环境照度，并将环境照度信息发送至控制模块；

控制模块，与PWM控制器相连，用于接收环境照度采集模块发送的环境照度信息，并根据环境确定发光装置的发光强度等级，通过PWM控制器控制发光装置进行发光；

PWM控制器，与发光装置相连，用于接收控制模块的控制信号，并通过不同的占空比驱动发光装置进行不同强度等级的发光；

发光装置，用于对环境进行照明。

所述环境照度采集模块包括照度传感器。

所述发光装置为功率型LED灯。

所述智能照明控制系统还包括：

存储模块，与控制模块相连，用于存储环境照度与发光装置的发光强度等级对应关系信息。

所述智能照明控制系统还包括：

显示模块，与控制模块相连，用于显示环境照度信息和手动选择发光强度等级提示；

输入模块，与控制模块相连，用于手动输入所选择的发光强度等级。

一种智能照明控制方法，包括以下步骤：

1）采集当前环境照度；

2）根据采集的环境照度信息确定发光装置的发光强度等级；

3）驱动发光装置根据确定的发光强度等级对环境进行照明。

所述步骤2）中，发光装置的发光强度等级选择自动方式确定时，控制模块根据当前环境照度信息判断存储模块中该环境照度对应的发光装置的发光强度等级，并根据该发光强度等级确定PWM占空比。

所述步骤2）中，发光装置的发光强度等级选择手动方式确定时，控制模块通过显示模块提示当前环境照度，并根据输入模块所输入的信息确定发光装置的发光强度等级，并根据该发光强度等级确定PWM占空比。

一种数码相机，其特征在于，包括所述的智能照明控制系统。

本发明的智能照明控制系统与控制方法以及数码相机，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1）采用智能照明的控制方法，通过环境照度采集模块获取环境照度信息，再通过环境照度信息确定发光装置的光强等级，以最小耗电量达到需求的照明亮度，同时也避免强光下无意打开会浪费电，具有良好的节能的效果；

2）将智能照明控制系统与数码相机相结合，省去了需要携带手电筒的不便，同时还可以使用数码相机中自带的电源设备对智能照明控制系统进行供电，便携性和实用效果好。

附图说明

图1为现有技术中数码相机的系统结构框图。

图2为本发明中智能照明控制系统结构框图。

图3为本发明中智能照明控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明的智能照明控制系统，环境照度采集模块、控制模块、PWM控制器以及发光装置。

其中，发光装置，用于对环境进行照明，选择为功率型LED灯。功率型LED灯，既可以在需要的时候满足光强需求，又可以在不需要那么亮的时候降低发光强度，来节约电能。

PWM控制器，与发光装置相连，用于接收控制模块的控制信号，并通过不同的占空比驱动发光装置进行不同强度等级的发光；该PWM控制器作为功率型LED灯的驱动模块，该驱动模块的芯片带有PWM调光管脚，而且为功率型LED灯恒流驱动芯片。

所述环境照度采集模块，由照度传感器及其匹配电路构成，与控制模块相连，用于采集环境照度，并将环境照度信息发送至控制模块。

该环境照度采集模块给控制模块提供模拟信号，数码相机获得环境照度，发光装置只补偿环境照度，使环境总照度达到一个恒定值。

控制模块，与驱动模块相连，用于接收环境照度采集模块发送的环境照度信息，并根据环境确定发光装置的发光强度等级，通过驱动模块控制发光装置进行发光。

控制模块可以对环境照度采集模块采集的信息进行A/D转换，通过判断确定功率型LED灯的输出的PWM占空比，用PWM信号的控制方式使发光强度可以实现256级调节来决定LED灯的输出光强。

LED是一种固态电光源，是一种半导体照明器件，其电学特性具有很强的离散性。它具有体积小、机械强度大、功耗低、寿命长，便于调节控制及无污染等特征，有极大发展前景的新型光源产品。LED灯发光强度调节方法的实现通常分为两种：模拟调光和数字调光，其中模拟调光是通过改变LED回路中电流大小达到调光；数字调光又称PWM调光，通过PWM波开启和关闭LED来改变正向电流的导通时间以达到亮度调节的效果。模拟调光通过改变LED回路中的电流来调节LED的亮度，缺点是在可调节的电流范围内，可调档位受到限制；PWM波调光可通过改变高低电平的占空比来任意改变LED的开启时间，从而使亮度调节的档位增多。

模拟调光电源电压不变，通过改变电阻值来改变回路中的电流，从而达到改变LED亮度的效果。很多其他模拟调光都是采用这种方法的延伸，其优点是电流可连续，但可调节电流的范围往往受到硬件的限制，调节档位不多，对于要求亮度感应敏感的高精度采光设备，这种方法不理想。

数字调光又称PWM调光，通过PWM波开启和关闭LED来改变正向电流的导通时间，以达到亮度调节的效果。该方法基于人眼对亮度闪烁不够敏感的特性，使负载LED时亮时暗。如果亮暗的频率超过100Hz，人眼看到的就是平均亮度，而不是LED在闪烁。PWM通过调节亮和暗的时间比例实现调节亮度，在一个PWM周期内，因为人眼对大于100Hz内的光闪烁，感知的亮度是一个累积过程，即亮的时间在整个周期中所占得比例越大，人眼感觉越亮。但是对于一些高频采样的设备，如高频采样摄像头，采样时有可能恰好采到LED暗时的图像。

所述智能照明控制系统还包括存储模块、显示模块以及输入模块。

其中存储模块，与控制模块相连，用于存储环境照度与发光装置的发光强度等级对应关系信息；

显示模块，与控制模块相连，用于显示环境照度信息和手动选择发光强度等级提示；

输入模块，与控制模块相连，用于手动输入所选择的发光强度等级。

通过所述存储模块、显示模块以及输入模块，本发明的智能照明控制系统可以选择手动控制方式以及自动控制方式。当发光装置的发光强度等级选择自动方式确定时，控制模块根据当前环境照度信息判断存储模块中该环境照度对应的发光装置的发光强度等级，并根据该发光强度等级确定PWM占空比，PWM控制器则根据确定后的PWM占空比调节LED灯发光强度；当发光装置的发光强度等级选择手动方式确定时，控制模块通过显示模块提示当前环境照度，并根据输入模块所输入的信息确定发光装置的发光强度等级，并根据该发光强度等级确定PWM占空比，PWM控制器则根据确定后的PWM占空比调节LED灯发光强度。

采用上述智能照明控制系统的控制方法，在进行照明控制时，通过以下步骤进行：

1）采集当前环境照度，该步骤通过环境照度采集模块予以实现；

2）根据采集的环境照度信息确定发光装置的发光强度等级；

该步骤中，发光装置的发光强度等级可以通过手动的方式确定，也可以通过自动的方式确定。

当采用自动的方式时，控制模块根据当前环境照度信息判断存储模块中该环境照度对应的发光装置的发光强度等级。例如，可以在存储模块预先设定发光装置的发光强度由弱到强分为四个等级。当外界环境照度满足在200Lx（勒克司）以上，无需照明系统进行辅助照明；当外界环境照度在150Lx与200Lx之间时，则控制PWM占空比为20%；当外界环境照度在150Lx与100Lx之间时，则控制PWM占空比为50%；当外界环境照度在50Lx与100Lx之间时，则控制PWM占空比为80%；当外界环境照度小于50Lx时，则控制PWM占空比为100%；

当采用手动的方式时，控制模块通过显示模块提示当前环境照度，并根据输入模块所输入的信息确定发光装置的发光强度等级。例如，预先设定发光装置的发光强度由强到弱分为四个等级，当输入的发光强度等级为一级时，控制PWM占空比为100%；当输入的发光强度等级为二级时，则控制PWM占空比为75%；当输入的发光强度等级为三级时，则控制PWM占空比为50%；当输入的发光强度等级为四级时，则控制PWM占空比为25%；

3）PWM控制器驱动发光装置根据步骤2）中确定的发光强度等级对环境进行照明。

本发明还提供一种数码相机，包括所述智能照明控制系统。由于所述智能照明控制系统具有上述技术效果，具有该智能照明控制系统的数码相机也应具备相应的技术效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能照明控制系统，其特征在于，包括：

环境照度采集模块，与控制模块相连，用于采集环境照度，并将环境照度信息发送至控制模块；

控制模块，与PWM控制器相连，用于接收环境照度采集模块发送的环境照度信息，并根据环境确定发光装置的发光强度等级，通过PWM控制器控制发光装置进行发光；

PWM控制器，与发光装置相连，用于接收控制模块的控制信号，并通过不同的占空比驱动发光装置进行不同强度等级的发光；

发光装置，用于对环境进行照明。

2.如权利要求1所述智能照明控制系统，其特征在于，所述环境照度采集模块包括照度传感器。

3.如权利要求1所述智能照明控制系统，其特征在于，所述发光装置为功率型LED灯。

4.如权利要求1所述智能照明控制系统，其特征在于，所述智能照明控制系统还包括：

存储模块，与控制模块相连，用于存储环境照度与发光装置的发光强度等级对应关系信息。

5.如权利要求1所述智能照明控制系统，其特征在于，所述智能照明控制系统还包括：

显示模块，与控制模块相连，用于显示环境照度信息和手动选择发光强度等级提示；

输入模块，与控制模块相连，用于手动输入所选择的发光强度等级。

6.一种智能照明控制方法，包括以下步骤：

1）采集当前环境照度；

2）根据采集的环境照度信息确定发光装置的发光强度等级；

3）驱动发光装置根据确定的发光强度等级对环境进行照明。

7.如权利要求6所述智能照明控制方法，其特征在于：所述步骤2）中，发光装置的发光强度等级选择自动方式确定时，控制模块根据当前环境照度信息判断存储模块中该环境照度对应的发光装置的发光强度等级，并根据该发光强度等级确定PWM占空比。

8.如权利要求7所述智能照明控制方法，其特征在于：所述步骤2）中，发光装置的发光强度等级选择手动方式确定时，控制模块通过显示模块提示当前环境照度，并根据输入模块所输入的信息确定发光装置的发光强度等级，并根据该发光强度等级确定PWM占空比。

9.一种数码相机，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的智能照明控制系统。

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