CN105444007A - 一种智能led灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能LED灯具，包括主控单元、点阵式LED灯珠单元、人体活动检测单元、光线感应单元和无线通讯单元点阵式LED灯珠单元包括点阵式设置于铝基板上的LED灯珠和驱动单元，驱动单元可驱动每个LED灯珠亮灭；光线感应单元包括用于检测环境光线的光敏器件；人体活动检测单元包括控制器和两个以上超声波传感器，超声波传感器连接于控制器，超声波传感器用于发出超声波信号和接收返回的超声波信号，控制器用于对超声波信号进行处理，计算出监测范围内是否有物体的位置发生变化；主控单元用于控制点阵式LED灯珠单元以全照明模式、局部照明模式或夜灯模式工作。本智能LED灯具兼具多种灯具的功能和用途，并且智能性高，使用方便。

Description

一种智能LED灯具
技术领域
本发明涉及照明领域，特别是涉及一种智能LED灯具。
背景技术
LED（LightEmittingDiode），发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。LED具有节能、环保、寿命长等优点，已被广泛应用于家居照明、工业照明等照明领域。
而在家居照明中，照明灯具按不同功能和用途，被分为主照明灯（如吊灯、吸顶灯）、局部照明灯（如壁灯、阅读灯）和暗照明灯（如小夜灯）等。而为了满足不同功能，在卧室或大厅中，通常要安装两种以上上述不同功能的灯具，以及与不同灯具对应的控制开关，不仅灯具的成本高，并且灯具安装布线难度大。在现有的家居照明领域中，已经有了声控、光控或人体红外感应控制等智能技术的应用，上述智能技术的应用也给人们的生活带来一定的方便，但上述智能技术仍然存在一些不便和不够智能。如在夜晚家人睡觉时，发声控制居室里的声控灯就有可能惊醒其他在睡觉的人，而红外感应技术也不适用于卧室内的小夜灯控制（理想情况下，小夜灯在人们睡觉时，应该是熄灭的，当人起床时则开启，而红外感应技术无法感知室内的人们是处于睡觉还是活动状态，因此无法智能的控制小夜灯亮灭，不适用于卧室内小夜灯控制）。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种兼具多种功能和用途，并且方便使用的智能LED灯具。
本发明是这样实现的：
一种智能LED灯具，包括主控单元、点阵式LED灯珠单元、人体活动检测单元、光线感应单元和无线通讯单元，所述点阵式LED灯珠单元、人体活动检测单元、光线感应单元和无线通讯单元分别与主控单元连接；
所述点阵式LED灯珠单元包括点阵式设置于铝基板上的LED灯珠，和与LED灯珠连接的驱动单元，所述驱动单元可驱动每个LED灯珠单独亮灭；
所述光线感应单元包括用于检测环境光线的光敏器件；
所述人体活动检测单元包括控制器和两个以上超声波传感器，超声波传感器连接于控制器，所述超声波传感器用于发出超声波信号和接收返回的超声波信号，所述控制器用于对所述超声波信号进行处理，计算出监测范围内是否有物体的位置发生变化；或者所述人体活动检测单元包括两个以上红外测距传感器，人体活动检测单元根据红外测距传感器的输出信号，判断监测范围内是否有物体的位置发生变化；
所述无线通讯单元用于接收控制信号和发送数据；
所述主控单元用于控制点阵式LED灯珠单元以全照明模式、局部照明模式或夜灯模式工作。
进一步的，在全照明模式时，主控单元控制LED灯珠单元所有的LED灯珠点亮；
在局部照明模式时，主控单元控制铝基板上局部区域的LED灯珠点亮；
在夜灯模式时，主控单元根据人体活动检测单元的输出信号控制LED灯珠单元中部分LED灯珠亮灭，当人体活动检测单元检测到物体位置变化时，则的控单元控制部分LED灯珠点亮，否则主控单元控制所有的LED灯珠熄灭。
进一步的，还包括移动控制终端，所述主控单元通过所述无线通讯单元与所述移动控制终端通讯连接；
所述主控单元还可控制点阵式LED灯珠单元以自定义模式工作，在自定义模式时，通过所述移动控制终端可自定义设置LED灯珠的点亮个数和位置。
进一步的，所述无线通讯单元为WiFi通讯模块或蓝牙通讯模块。
进一步的，在灯具上电时，主控单元控制点阵式LED灯珠单元以全照明模式工作；
所述移动控制终端可接收语音输入、文字输入和点击输入，并输出相应的无线控制信号，通过移动控制终端可切换点阵式LED灯珠单元的工作模式和进行参数设置。
进一步的，所述主控单元在光线感应单元检测到的环境光线强度小于预设阈值，并且人体活动检测单元检测到人体活动时，主控单元将控制点阵式LED灯珠单元点亮夜灯模式，在人体活动检测单元不再检测到人体活动后关闭夜灯。
进一步的，所述光敏器件为光敏电阻。
进一步的，还包括空气净化单元，所述空气净化单元设置有负离子发生器。
进一步的，该智能LED灯具通过控制LED灯珠逐一点亮，使灯具的光照强度逐渐增强，实现光唤醒功能。
本发明的有益效果为：本智能LED灯具包括主控单元、点阵式LED灯珠单元、人体活动检测单元、光线感应单元和无线通讯单元，所述点阵式LED灯珠单元中每个LED灯珠可独立控制亮灭，所述人体活动检测单元可检测监测范围内是否有人员活动，该智能LED灯具兼具全照明模式、局部照明模式或夜灯模式等多种工作模式，兼具多种功能和用途；通过所述人体活动检测单元检测特别区域内是否有人员活动，从而准确的判断是否有照明需求，并控制灯具工作，从而大大提高了LED灯具控制的智能化。
附图说明
图1为本发明实施方式智能LED吸顶灯中LED灯珠的排布示意图；
图2为本发明实施方式智能LED吸顶灯的模块框图；
图3为智能LED吸顶灯中人体活动检测单元的模块框图；
图4为人体活动检测单元中红外测距传感器判断人体活动原理的示意图；
图5为点阵式LED灯珠单元中LED灯的连接示意图。
标号说明：
10、主控单元；20、点阵式LED灯珠单元；30、人体活动检测单元；40、无线通讯单元；50、光线感应单元；60、移动控制终端。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1和图2，本发明实施方式，一种智能LED吸顶灯，该智能LED灯具包括主控单元10、点阵式LED灯珠单元20、人体活动检测单元30、光线感应单元50和无线通讯单元40，所述点阵式LED灯珠单元20、人体活动检测单元30、光线感应单元50和无线通讯单元40分别与主控单元10连接。
所述点阵式LED灯珠单元20包括点阵式设置于铝基板上的LED灯珠，和与LED灯珠连接的驱动单元，所述驱动单元可驱动每个LED灯珠单独亮灭。请参阅图5，本点阵式LED灯珠单元在硬件连接方式上与LED点阵显示屏一样，即驱动单元可控制任何一种LED灯珠独立亮灭。
所述光线感应单元50包括用于检测环境光线的光敏器件，优选的，所述光每器件为光敏电阻。
请参阅图3，所述人体活动检测单元30包括控制器和两个以上超声波传感器，超声波传感器连接于控制器，所述超声波传感器用于发出超声波信号和接收返回的超声波信号，所述控制器用于对所述超声波信号进行处理，计算出监测范围内是否有物体的位置发生变化。在硬件结构上人体活动检测单元与现有技术中的倒车雷达的硬件结构一致，其中，所述超声波传感器设置于灯具旁不同方向，用于检测灯具所在区域一定范围内是否有物体位置移动。其中，控制器通过分析各超声波传感器接收到的返回超声波信号的强度是否发生变化或波动，若返回超声波信号的强度发生变化或波动，则说明灯具所在区域一定范围内存在物体位置移动。而在正常情况下，若有物体移动，则说明有人员在活动（所述物体即为人员），因此，可能存在照明需要。通过所述人体活动检测单元检测特别区域内是否有人员活动，从而准确的判断是否有照明需求，并控制灯具工作，从而大大提高了LED灯具控制的智能化。
其中，所述人体活动检测单元30也可以采用红外测距传感器，在LED灯具的不同方向设置两个以上所述红外测距传感器，通过红外测距传感器所检测的距离是否发生变化来判断监测区域内是否有物体位置变化。如图4所示，其中A为人体躺着的时候所检测到距离，B为人体坐起时所检测到的距离；可见，当人体活动时，红外测距传感器所检测到的距离就有发生变化（即输出信号发生变化），因此，通过红外测距传感器的输出信号是否发生变化，可以即简单又准确的判断是否有人体活动。
所述无线通讯单元40用于接收控制信号和发送数据，所述无线通讯单元可以为WiFi通讯模块或蓝牙通讯模块。
该智能LED吸顶灯兼具全照明模式、局部照明模式或夜灯模式等多种工作模式。
该智能LED吸顶灯在全照明模式时，其可作为室内的主照明灯，主控单元控制LED灯珠单元所有的LED灯珠点亮，从而保证其有足够的照明效果；
而在局部照明模式时，主控单元控制铝基板上局部区域的LED灯珠点亮，如控制铝基板上最左侧的一至两排LED灯珠点亮，从而使室内对应区域的亮度提高，实现局部照明效果。该局部照明模式可满足室内不同区域多种亮度要求，特别适用于阅读使用。
在夜灯模式时，主控单元根据人体活动检测单元的输出信号控制LED灯珠单元中部分LED灯珠亮灭，当人体活动检测单元检测到物体位置变化时，则的控单元控制部分LED灯珠点亮，否则主控单元控制所有的LED灯珠熄灭。当人体活动检测单元检测到物体位置移动时，即说明有人员活动（如半夜起床），因此存在照明需要，从而控制部分LED灯珠点亮，实现夜亮照明。区别于现有的声控式夜灯或按键式夜灯，本智能LED吸顶灯提供的夜灯功能，可准确的检测出是否有照明需求，并自动控制部分LED灯珠点亮，而且不会影响他人睡眠。
本智能LED吸顶灯设置有开关，通过开关可控制其亮灭，该智能LED吸顶灯具有无线通讯单元，所述主控单元通过所述无线通讯单元与所述移动控制终端60通讯连接，因此，在移动控制终端60上安装有与该智能LED吸顶灯配套的控制APP，即可通过移动控制终端可对其进行设置和控制。所述移动控制终端60可以为智能手机、平板电脑等。所述该智能LED吸顶灯配套的控制APP可以是在微信应用软件上进行二次开发得到的，即该APP是包括在微信中的，是微信中的一个功能。
所述移动控制终端60可接收语音输入、文字输入和点击输入，并输出相应的无线控制信号，通过移动控制终端可切换点阵式LED灯珠单元的工作模式和进行参数设置。
本智能LED吸顶灯还可自定义设置照明模式，在自定义模式时，通过所述移动控制终端可自定义设置LED灯珠的点亮个数和位置。
本智能LED吸顶灯在上电时，可优先设定为以全照明模式工作，而通过所述移动控制终端以及灯具自身所带的人体活动检测单元、光线感应单元和声控单元的输出信号，可对灯具的工作模式进行切换。
该智能LED吸顶灯的主控单元集成有时钟芯片，在预设的时间区间内并且光线感应单元检测到的环境光线强度小于预设阈值时，主控单元将控制点阵式LED灯珠单元进入夜灯模式。通过移动控制终端可对所述预设的时间区间和环境光线阈值进行设置。如在晚上的23点至早上的5点时间区间内，若环境光线强度小于100candela（坎德拉）时，则主控单元将控制点阵式LED灯珠单元进入夜灯模式。
通过控制LED灯珠逐一点亮或熄灭，该智能LED吸顶灯可实现缓亮和缓灭功能，通过移动控制终端可设定LED灯珠缓亮、缓灭的时间点，起到和手机闹铃一样的提示功能，智能LED灯具通过缓亮可起到光唤醒功能，即通过模拟太阳逐步升起时的光照效果来唤醒人们。
在一实施方式中，所述智能LED吸顶灯还包括空气净化单元，该空气净化单元包括负离子发生器或臭氧发生器，负离子发生器在通电后产生大量的负离子，从而可有效提高室内的空气质量；臭氧发生器生产臭氧，从而对空气进行杀菌消毒，提高空气质量。在其他实施方式中，所述空气净化单元也可以同时包括离子发生器和臭氧发生器。
本发明智能LED灯具除了应用于吸顶灯上，在其他实施方式中，该智能LED灯具也可以是吊灯等其他类型的LED灯具。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能LED灯具，其特征在于，包括主控单元、点阵式LED灯珠单元、人体活动检测单元、光线感应单元和无线通讯单元，所述点阵式LED灯珠单元、人体活动检测单元、光线感应单元和无线通讯单元分别与主控单元连接；
所述点阵式LED灯珠单元包括点阵式设置于铝基板上的LED灯珠，和与LED灯珠连接的驱动单元，所述驱动单元可驱动每个LED灯珠单独亮灭；
所述光线感应单元包括用于检测环境光线的光敏器件；
所述人体活动检测单元包括控制器和两个以上超声波传感器，超声波传感器连接于控制器，所述超声波传感器用于发出超声波信号和接收返回的超声波信号，所述控制器用于对所述超声波信号进行处理，计算出监测范围内是否有物体的位置发生变化；或者所述人体活动检测单元包括两个以上红外测距传感器，人体活动检测单元根据红外测距传感器的输出信号，判断监测范围内是否有物体的位置发生变化；
所述无线通讯单元用于接收控制信号和发送数据；
所述主控单元用于控制点阵式LED灯珠单元以全照明模式、局部照明模式或夜灯模式工作。
2.根据权利要求1所述的智能LED灯具，其特征在于，在全照明模式时，主控单元控制LED灯珠单元所有的LED灯珠点亮；
在局部照明模式时，主控单元控制铝基板上局部区域的LED灯珠点亮；
在夜灯模式时，主控单元根据人体活动检测单元的输出信号控制LED灯珠单元中部分LED灯珠亮灭，当人体活动检测单元检测到物体位置变化时，则的控单元控制部分LED灯珠点亮，否则主控单元控制所有的LED灯珠熄灭。
3.根据权利要求2所述的智能LED灯具，其特征在于，还包括移动控制终端，所述主控单元通过所述无线通讯单元与所述移动控制终端通讯连接；
所述主控单元还可控制点阵式LED灯珠单元以自定义模式工作，在自定义模式时，通过所述移动控制终端可自定义设置LED灯珠的点亮个数和位置。
4.根据权利要求3所述的智能LED灯具，其特征在于，所述无线通讯单元为WiFi通讯模块或蓝牙通讯模块。
5.根据权利要求3所述的智能LED灯具，其特征在于，在灯具上电时，主控单元控制点阵式LED灯珠单元以全照明模式工作；
所述移动控制终端可接收语音输入、文字输入和点击输入，并输出相应的无线控制信号，通过移动控制终端可切换点阵式LED灯珠单元的工作模式和进行参数设置。
6.根据权利要求1所述的智能LED灯具，其特征在于，所述主控单元在光线感应单元检测到的环境光线强度小于预设阈值，并且人体活动检测单元检测到人体活动时，主控单元将控制点阵式LED灯珠单元点亮夜灯模式，在人体活动检测单元不再检测到人体活动后关闭夜灯。
7.根据权利要求1所述的智能LED灯具，其特征在于，所述光敏器件为光敏电阻。
8.根据权利要求1所述的智能LED灯具，其特征在于，还包括空气净化单元，所述空气净化单元设置有负离子发生器和/或臭氧发生器。
9.根据权利要求1所述的智能LED灯具，其特征在于，该智能LED灯具通过控制LED灯珠逐一点亮，使灯具的光照强度逐渐增强，实现光唤醒功能。
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