CN106714386A - 一种隧道led亮度色温回路控制系统及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能交通及节能控制技术领域，具体是一种隧道LED亮度色温回路控制系统及其应用。所述控制系统包括亮度检测设备、色温检测设备、LED智能控制器、回路控制线、LED灯具本发明采用PWM信号对隧道灯回路进行控制，其中采用PWM信号的占空比控制亮度，频率控制色温，实现了一个信号独立控制两个功能的目的，两个功能均能进行独立的控制，同时本发明采用一根两芯的回路控制线，不需额外增加控制线，降低了成本，采用PWM信号进行两个功能的控制，还能提高系统的稳定性，降低了施工难度和故障查找、维修的难度，实现了亮度和色温的实时调节，提高了隧道照明的质量。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通及节能控制技术领域，具体是一种隧道LED亮度色温回路控制系统及其应用。
背景技术
近年来，随着我国高速公路的不断发展，我国高速公路的总里程已跃居世界第一，高速公路隧道的数量也在逐年提升，因此隧道照明首先关注的是是否节能，为了达到节能的目的，目前在隧道中除采用大量LED进行节能照明外，还根据需要对LED进行亮度调节，实现节能。在技术不断发展的过程中，除对照明节能提出了较高的要求外，对于照明效果的舒适度也有了进一步的要求。研究表明不同的色温对人体的生理功能、心理平衡、脑力活动及体力负荷等产生一定的影响，光源色温选择适当可使人的中枢神经和自主神经系统功能得到平衡，由此可见光源色温对隧道照明有较大的影响，对保障隧道及道路交通安全具有重要的意义。
目前，在隧道照明中LED大多数的色温都是固定的，不可调节的，特别是对于隧道入口处的照明，一天中隧道外界的色温是在不断变化的，自然光的日出和日落的色温一般在2000k-3000K，而在中午日光的色温一般大于5000K，阴天的色温一般也较高。目前，市场上存在的少部分色温可调的LED隧道照明灯具的回路控制一般采用RS485接口进行亮度和色温的控制，但此方式在实际的应用中存在一旦有某个灯具的RS485故障占用总线时，会使整个回路都失效，因此维护和查找故障难度较大，而目前的LED隧道灯具既能控制亮度又能控制色温的控制方式大多采用RS485的方式。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种隧道LED亮度色温回路控制系统及其应用，具体技术方案如下：
一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：包括亮度检测设备、色温检测设备、LED智能控制器、回路控制线、LED灯具；
所述亮度检测设备用于检测洞外的亮度并将检测结果输入至LED智能控制器；所述色温检测设备用于检测洞外的色温并将检测结果输入至LED智能控制器；所述LED智能控制器用于通过亮度检测设备、色温检测设备输入的检测结果计算洞外亮度、色温的数值并进行处理和转换，最终将转换的结果采用PWM信号输出至回路控制线；所述回路控制线用于传输PWM信号至LED灯具；所述LED灯具包括LED电源控制器、LED暖白阵列、LED冷白阵列；所述LED电源控制器用于检测PWM信号的占空比和频率；
所述亮度检测设备、色温检测设备分别与LED智能控制器连接；所述LED智能控制器通过回路控制线与LED电源控制器连接；所述LED电源控制器与LED暖白阵列、LED冷白阵列连接。
进一步，所述回路控制线是一根两芯的控制线。
进一步，所述LED电源控制器检测PWM信号的占空比并输出相应的电流来调节LED灯具的亮度，检测PWM信号的频率并相应改变LED暖白阵列和LED冷白阵列的混合比例来调节LED灯具的色温。
进一步，所述LED智能控制器输出的PWM信号的最大电流为1.5A。
一种隧道LED亮度色温回路控制系统的应用包括以下步骤：
（1）系统初始化；
（2）选择是否需要进行色温校准；如果不需要则直接进入步骤（3）；如果需要则进行色温校准，确定LED灯具的最高色温和最低色温；
（3）读取亮度检测设备、色温检测设备检测到的洞外的亮度、色温值；
（4）对洞外的亮度、色温值进行处理和转换；
（5）输出对应的PWM信号；
（6）LED灯具对PWM信号进行占空比和频率检测并输出相应的亮度和色温控制命令；
（7）LED灯具执行相应的亮度和色温控制命令。
进一步，所述步骤（2）进行色温校准具体是LED智能控制器先选择让LED灯具输出最高色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值当做最高色温值输入到LED智能控制器，LED智能控制器再选择让LED灯具输出最低色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值当做最低色温值输入到控制器，由此完成了高低色温的校准。
进一步，LED灯具的亮度调节范围在步骤（2）确定的最高色温和最低色温之间。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用PWM信号对隧道灯回路进行控制，其中采用PWM信号的占空比控制亮度，频率控制色温，实现了一个信号独立控制两个功能的目的，两个功能均能进行独立的控制，同时本发明采用一根两芯的回路控制线，不需额外增加控制线，降低了成本，采用PWM信号进行两个功能的控制，还能提高系统的稳定性，降低了施工难度和故障查找、维修的难度，实现了亮度和色温的实时调节，提高了隧道照明的质量；
2、本发明添加了对LED灯具高低色温的自动检测和根据实际的高低色温进行自动混合得到需要的色温的功能，实现了色温的现场校准，有利于解决不同灯具出厂的色温存在误差的问题，使得灯具在实际使用中按最真实的参数进行控制，提高了本发明的精度；
3、本发明采用的LED智能控制器输出的PWM信号的最大电流为1.5A，而一般一个LED灯具的输入电流约为3mA，在实际运用中可实现400个LED隧道灯的回路控制；
4、本发明能实时获取隧道外的亮度和色温，且及时有效的对亮度和色温进行调节，使得隧道内与隧道外的亮度和色温始终处在一个合理舒适的条件下，降低了因照明问题引起的交通事故的发生率。
附图说明
图1是本发明的LED灯具的亮度和色温控制结构图；
图2是本发明一种隧道LED亮度色温回路控制系统回路控制结构示意图；
图3是本发明一种隧道LED亮度色温回路控制系统应用流程图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：包括亮度检测设备、色温检测设备、LED智能控制器、回路控制线、LED灯具；
所述亮度检测设备用于检测洞外的亮度并将检测结果输入至LED智能控制器；所述色温检测设备用于检测洞外的色温并将检测结果输入至LED智能控制器；所述LED智能控制器用于通过亮度检测设备、色温检测设备输入的检测结果计算洞外亮度、色温的数值并进行处理和转换，最终将转换的结果采用PWM信号输出至回路控制线；所述回路控制线用于传输PWM信号至LED灯具；所述LED灯具包括LED电源控制器、LED暖白阵列、LED冷白阵列；所述LED电源控制器用于检测PWM信号的占空比和频率；
所述亮度检测设备、色温检测设备分别与LED智能控制器连接；所述LED智能控制器通过回路控制线与LED电源控制器连接；所述LED电源控制器与LED暖白阵列、LED冷白阵列连接。
进一步，所述回路控制线是一根两芯的控制线。
进一步，所述LED电源控制器检测PWM信号的占空比并输出相应的电流来调节LED灯具的亮度，检测PWM信号的频率并相应改变LED暖白阵列和LED冷白阵列的混合比例来调节LED灯具的色温。
进一步，所述LED智能控制器输出的PWM信号的最大电流为1.5A，可以实现较大回路的控制，实际应用中一个回路中至少可以控制400个灯具，基本满足控制系统中对于长隧道的回路控制。
一种隧道LED亮度色温回路控制系统的应用包括以下步骤，如图3所示：
（1）系统初始化；
（2）选择是否需要进行色温校准；如果不需要则直接进入步骤（3）；如果需要则进行色温校准，确定LED灯具的最高色温和最低色温；
（3）读取亮度检测设备、色温检测设备检测到的洞外的亮度、色温值；
（4）对洞外的亮度、色温值进行处理和转换；
（5）输出对应的PWM信号；
（6）LED灯具对PWM信号进行占空比和频率检测并输出相应的亮度和色温控制命令；
（7）LED灯具执行相应的亮度和色温控制命令。
进一步，所述步骤（2）进行色温校准具体是LED智能控制器先选择让LED灯具输出最高色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值当做最高色温值输入到LED智能控制器，LED智能控制器再选择让LED灯具输出最低色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值当做最低色温值输入到控制器，由此完成了高低色温的校准。
进一步，LED灯具的亮度调节范围在步骤（2）确定的最高色温和最低色温之间。
图1为本发明的LED灯具的亮度和色温控制结构图，LED灯具内部包括一组LED冷白阵列和一组LED暖白阵列，LED灯具的LED电源控制器通过输出不同的电流大小来改变亮度，而通过改变LED暖白阵列和LED冷白阵列的混合比例来达到色温的调节。如图1，LED智能控制器输出一定比例的占空比和频率的PWM信号到回路控制线，LED电源控制器接收该PWM信号并获取该信号的占空比和频率，然后转换成对应的亮度和色温的控制信号，控制对应的LED冷白阵列和LED暖白阵列的电流及其混合比例达到亮度和色温的控制。
图2本发明一种隧道LED亮度色温回路控制系统回路控制结构示意图，在实际隧道中，控制回路分为基本应急回路，入口加强回路，出口加强回路，每个回路的回路控制线均为每个灯并联后接到LED智能控制器的一路PWM信号输出端口。在隧道的入口处安装亮度检测设备、色温检测设备，实时采集洞外的亮度和色温，LED智能控制器获取亮度检测设备、色温检测设备采集到的值后进行计算转换成对应PWM信号的占空比和频率，然后将该PWM信号通过回路控制线传输到每个回路的每个LED灯具，每个LED灯具接收到该PWM信号，进行相应的亮度和色温的调节。
图3为本发明一种隧道LED亮度色温回路控制系统应用流程图，首先系统进行初始化，然后选择是否需要对回路的LED灯具进行高低色温的校准，若需要则LED智能控制器先选择让回路的LED灯具输出最高色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值作为最高色温值输入到LED智能控制器，LED智能控制器再选择让回路的LED灯具输出最低色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值作为最低色温值输入到LED智能控制器，这样就完成了高低色温的校准。若不需要校准或校准完成后，LED智能控制器读取亮度检测设备、色温检测设备检测到的当前洞外的亮度和色温的值，LED智能控制器把读取的值进行相应的计算和转换得到对应的具有对应占空比和频率的PWM信号，将PWM信号通过回路控制线传输到回路中的每个LED灯具，每个LED灯具的LED电源控制器对PWM信号进行检测得到PWM信号的占空比和频率，其中PWM信号的占空比用于辨识亮度值，PWM信号的频率用于辨识色温值，并将该信号进行转换控制LED冷白阵列和LED暖白阵列的电流及其混合比例，最终实现亮度和色温的调节。
本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：包括亮度检测设备、色温检测设备、LED智能控制器、回路控制线、LED灯具；
所述亮度检测设备用于检测洞外的亮度并将检测结果输入至LED智能控制器；所述色温检测设备用于检洞外的色温并将检测结果输入至LED智能控制器；所述LED智能控制器用于通过亮度检测设备、色温检测设备输入的检测结果计算洞外亮度、色温的数值并进行处理和转换，最终将转换的结果采用PWM信号输出至回路控制线；所述回路控制线用于传输PWM信号至LED灯具；所述LED灯具包括LED电源控制器、LED暖白阵列、LED冷白阵列；所述LED电源控制器用于检测PWM信号的占空比和频率；
所述亮度检测设备、色温检测设备分别与LED智能控制器连接；所述LED智能控制器通过回路控制线与LED电源控制器连接；所述LED电源控制器与LED暖白阵列、LED冷白阵列连接。
2.根据权利要求1所述的一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：所述回路控制线是一根两芯的控制线。
3.根据权利要求1所述的一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：所述LED电源控制器检测PWM信号的占空比并输出相应的电流来调节LED灯具的亮度，检测PWM信号的频率并相应改变LED暖白阵列和LED冷白阵列的混合比例来调节LED灯具的色温。
4.根据权利要求1所述的一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：所述LED智能控制器输出的PWM信号的最大电流为1.5A。
5.一种隧道LED亮度色温回路控制系统的应用，其特征在于：包括以下步骤：
（1）系统初始化；
（2）选择是否需要进行色温校准；如果不需要则直接进入步骤（3）；如果需要则进行色温校准，确定LED灯具的最高色温和最低色温；
（3）读取亮度检测设备、色温检测设备检测到的洞外的亮度、色温值；
（4）对洞外的亮度、色温值进行处理和转换；
（5）输出对应的PWM信号；
（6）LED灯具对PWM信号进行占空比和频率检测并输出相应的亮度和色温控制命令；
（7）LED灯具执行相应的亮度和色温控制命令。
6.根据权利要求5所述的一种隧道LED亮度色温回路控制系统的应用，其特征在于：所述步骤（2）进行色温校准具体是LED智能控制器先选择让LED灯具输出最高色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值当做最高色温值输入到LED智能控制器，LED智能控制器再选择让LED灯具输出最低色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值当做最低色温值输入到控制器，由此完成了高低色温的校准。
7.根据权利要求5所述的一种隧道LED亮度色温回路控制系统的应用，其特征在于：LED灯具的亮度调节范围在步骤（2）确定的最高色温和最低色温之间。
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|---|---|
| CN (1) | CN106714386A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111867209A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-30 | 中国民用航空总局第二研究所 | 机场助航灯组的控制方法、装置以及系统 |
| CN115242579A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-10-25 | 浙江瑞瀛物联科技有限公司 | 一种基于灯光色温调节的pwm信号采集系统及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202364421U (zh) * | 2011-09-08 | 2012-08-01 | 四川新力光源有限公司 | 隧道灯控制装置 |
| EP2790471A2 (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-15 | Bombardier Transportation GmbH | Control of the intensity of a led lighting system |
| CN204721670U (zh) * | 2015-06-15 | 2015-10-21 | 诺兹（天津）照明电器有限公司 | 一种可调色温的隧道灯 |
| CN204922649U (zh) * | 2015-06-23 | 2015-12-30 | 诺兹（天津）照明电器有限公司 | 一种可调明暗变化的低高度隧道灯 |
| CN106132038A (zh) * | 2015-08-19 | 2016-11-16 | 西安理想华夏科技创新有限公司 | 一种实时可调色温的隧道灯系统 |
| CN106304483A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-04 | 江苏长路能源科技发展有限公司 | 公路隧道智慧绿色照明系统 |
-
2017
- 2017-02-08 CN CN201710068719.2A patent/CN106714386A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202364421U (zh) * | 2011-09-08 | 2012-08-01 | 四川新力光源有限公司 | 隧道灯控制装置 |
| EP2790471A2 (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-15 | Bombardier Transportation GmbH | Control of the intensity of a led lighting system |
| CN204721670U (zh) * | 2015-06-15 | 2015-10-21 | 诺兹（天津）照明电器有限公司 | 一种可调色温的隧道灯 |
| CN204922649U (zh) * | 2015-06-23 | 2015-12-30 | 诺兹（天津）照明电器有限公司 | 一种可调明暗变化的低高度隧道灯 |
| CN106132038A (zh) * | 2015-08-19 | 2016-11-16 | 西安理想华夏科技创新有限公司 | 一种实时可调色温的隧道灯系统 |
| CN106304483A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-04 | 江苏长路能源科技发展有限公司 | 公路隧道智慧绿色照明系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘红泉: "高速公路隧道光环境对行车安全的影响及解决对策", 《道路交通管理》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111867209A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-30 | 中国民用航空总局第二研究所 | 机场助航灯组的控制方法、装置以及系统 |
| CN111867209B (zh) * | 2020-06-23 | 2023-08-11 | 中国民用航空总局第二研究所 | 机场助航灯组的控制方法、装置以及系统 |
| CN115242579A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-10-25 | 浙江瑞瀛物联科技有限公司 | 一种基于灯光色温调节的pwm信号采集系统及方法 |
| CN115242579B (zh) * | 2022-08-04 | 2024-03-29 | 浙江瑞瀛物联科技有限公司 | 一种基于灯光色温调节的pwm信号采集系统及方法 |
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