CN108401324A - 一种智能节能led照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能节能LED照明系统，包括激光雷达模块、中央控制单元及LED模组，激光雷达模块包括发射单元、接收单元、图像处理单元及微控制器，发射单元、接收单元、图像处理单元分别与微控制器连接，微控制器及LED模组分别与中央控制单元连接；本发明通过光强度感应激活激光雷达扫描并进行3D成像、人流量分析，根据人流量大小智能调整照明亮度，同时通过采集环境数据，智能调整照明系统的色温，提高照明效果。
Description
技术领域
本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种智能节能LED照明系统。
背景技术
面对当今科技现代化的时代，随着生活水平的不断提高，城市市政建设日趋完善，照明系统是城市市政建设的一个重要模块，但是城市照明系统的完善也消耗了大量的电能源，而现有的照明系统通常是由计时器或光强度感知控制照明系统的通断，无法根据照明环境进行智能调节，合理利用能源，往往造成大量的电能浪费，同时现有的照明系统也无法根据环境状况改变照明的色温、亮度，针对不同环境提供最佳的照明方案，间接浪费电能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种可根据人流量智能调整照明策略的照明系统，通过光强度感应激活激光雷达扫描并进行3D成像、人流量分析，根据人流量大小智能调整照明亮度，同时通过采集环境数据，智能调整照明系统的色温，提高照明效果。
具体的，一种智能节能LED照明系统，所述系统包括：激光雷达模块、中央控制单元及LED模组，所述激光雷达模块包括发射单元、接收单元、图像处理单元及微控制器，所述发射单元、接收单元、图像处理单元分别与所述微控制器连接，所述微控制器及LED模组分别与所述中央控制单元连接。
进一步的，所述LED模组包括第一LED阵列及第二LED阵列，所述中央控制单元分别与所述第一LED阵列和第二LED阵列连接。
进一步的，所述第一LED阵列为暖色LED阵列，所述第二LED阵列为冷色LED阵列。
进一步的，所述系统还包括LED调光驱动电源、第一MOS管、第二MOS管和反相器，所述中央控制单元为单片机，所述中央控制单元的第一PWM输出端与所述LED调光驱动电源的调光端连接，所述第一LED阵列的正极和所述第二LED阵列的正极连接并和所述LED调光电源的正极输出端连接，所述第一LED阵列的负极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第二LED阵列的负极与所述第二MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极和所述第二MOS管的源极连接并和所述LED调光电源的负极输出端连接，所述中央控制单元的第二PWM输出端分别与所述第一MOS管的栅极和所述反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与所述第二MOS管的栅极连接。
进一步的，所述第一MOS管和所述第二MOS管均为N沟道MOS管。
进一步的，所述发射单元为一字线激光器，所述接收单元为高清摄像头，所述微控制器为AVR单片机，所述激光雷达模块还包括电动云台，所述发射单元和接收单元均设置在所述电动云台上，所述电动云台设置在交通灯上，所述电动云台的控制端与所述微控制器通过RS232串口线连接。
进一步的，所述激光雷达模块还包括光强度传感器，所述光强度传感器与所述微控制器连接。
进一步的，所述中央控制单元为ARM。
进一步的，所述中央控制单元与所述微控制器通过网线连接。
进一步的，所述系统还包括PM2.5传感器，所述PM2.5传感器与所述中央控制单元连接。
本发明的有益效果在于：通过光强度感应激活激光雷达扫描并进行3D成像、人流量分析，根据人流量大小智能调整照明亮度，同时通过采集环境数据，智能调整照明系统的色温，提高照明效果。
附图说明
图1是本发明的一种智能节能LED照明系统的系统示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种智能节能LED照明系统，所述系统包括：激光雷达模块、中央控制单元及LED模组，所述激光雷达模块包括发射单元、接收单元、图像处理单元及微控制器，所述发射单元、接收单元、图像处理单元分别与所述微控制器连接，所述微控制器及LED模组分别与所述中央控制单元连接。
进一步的，所述LED模组包括第一LED阵列及第二LED阵列，所述中央控制单元分别与所述第一LED阵列和第二LED阵列连接。
进一步的，所述第一LED阵列为暖色LED阵列，所述第二LED阵列为冷色LED阵列。
进一步的，所述系统还包括LED调光驱动电源、第一MOS管、第二MOS管和反相器，所述中央控制单元为单片机，所述中央控制单元的第一PWM输出端与所述LED调光驱动电源的调光端连接，所述第一LED阵列的正极和所述第二LED阵列的正极连接并和所述LED调光电源的正极输出端连接，所述第一LED阵列的负极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第二LED阵列的负极与所述第二MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极和所述第二MOS管的源极连接并和所述LED调光电源的负极输出端连接，所述中央控制单元的第二PWM输出端分别与所述第一MOS管的栅极和所述反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与所述第二MOS管的栅极连接。
进一步的，所述第一MOS管和所述第二MOS管均为N沟道MOS管。
进一步的，所述发射单元为一字线激光器，所述接收单元为高清摄像头，所述微控制器为AVR单片机，所述激光雷达模块还包括电动云台，所述发射单元和接收单元均设置在所述电动云台上，所述电动云台设置在交通灯上，所述电动云台的控制端与所述微控制器通过RS232串口线连接。
进一步的，所述激光雷达模块还包括光强度传感器，所述光强度传感器与所述微控制器连接。
进一步的，所述中央控制单元为ARM。
进一步的，所述中央控制单元与所述微控制器通过网线连接。
进一步的，所述系统还包括PM2.5传感器，所述PM2.5传感器与所述中央控制单元连接。
本实施例的具体工作流程为：光强度传感器采集环境光强数据，当采集到的数据低于阈值时，AVR单片机启动激光雷达进行扫描，一字线激光器发出一字线激光，同时AVR单片机控制电动云台进行旋转，获取每个点位相位差信息，从而获取出目标的三维信息，一字线激光器中内置红外光截止滤光片，能滤除背景干扰，保证成像质量；
AVR单片机通过单点激光三角测距算法求出了平行平面上激光光斑任意点的坐标后，对于3D空间任意激光投影点，先构造出该点所在的一个平行平面，然后通过线状激光三角测距算法计算各激光投影点的三维坐标，并将求得的三维坐标数据通发送至图像处理单元，图像处理单元进行3D成像处理，图像处理单元可以为DSP；
AVR单片机中内置特征提取单元和数据分析单元，特征提取单元提取3D图像特征信息，数据分析单元通过特征信息进行人流量计算并将计算结果发送至中央处理单元，中央处理单元通过PWM信号控制驱动电源的调光端子，根据人流量情况通过调整输出PWM波的占空比调整LED模组的亮度；
同时，中央处理单元还通过获取PM2.5传感器的数据对LED模组色温进行调节，其具体工作流程为将导通压降比较接近的一路暖色LED阵列和一路冷色LED阵列并联接于驱动电源输出端， 通过第一MOS管和第二MOS管分别控制暖色LED阵列的通断和冷色LED阵列的通断，通过反相器，使得第一MOS管导通时第二MOS管截止，反之，第二MOS管导通时第一MOS管截止；中央处理器通过调节输出PWM脉冲的占空比来调节单位时间内冷、暖LED阵列的导通时间比例，调整色温。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述系统包括：激光雷达模块、中央控制单元及LED模组，所述激光雷达模块包括发射单元、接收单元、图像处理单元及微控制器，所述发射单元、接收单元、图像处理单元分别与所述微控制器连接，所述微控制器及LED模组分别与所述中央控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述LED模组包括第一LED阵列及第二LED阵列，所述中央控制单元分别与所述第一LED阵列和第二LED阵列连接。
3.根据权利要求2所述的一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述第一LED阵列为暖色LED阵列，所述第二LED阵列为冷色LED阵列。
4.根据权利要求2所述的一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述系统还包括LED调光驱动电源、第一MOS管、第二MOS管和反相器，所述中央控制单元为单片机，所述中央控制单元的第一PWM输出端与所述LED调光驱动电源的调光端连接，所述第一LED阵列的正极和所述第二LED阵列的正极连接并和所述LED调光电源的正极输出端连接，所述第一LED阵列的负极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第二LED阵列的负极与所述第二MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极和所述第二MOS管的源极连接并和所述LED调光电源的负极输出端连接，所述中央控制单元的第二PWM输出端分别与所述第一MOS管的栅极和所述反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与所述第二MOS管的栅极连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述第一MOS管和所述第二MOS管均为N沟道MOS管。
6.根据权利要求1所述的一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述发射单元为一字线激光器，所述接收单元为高清摄像头，所述微控制器为AVR单片机，所述激光雷达模块还包括电动云台，所述发射单元和接收单元均设置在所述电动云台上，所述电动云台设置在交通灯上，所述电动云台的控制端与所述微控制器通过RS232串口线连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述激光雷达模块还包括光强度传感器，所述光强度传感器与所述微控制器连接。
8.根据权利要求1所述的所述一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述中央控制单元为ARM。
9.根据权利要求1所述的所述一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述中央控制单元与所述微控制器通过网线连接。
10.根据权利要求1所述的所述一种智能节能LED照明系统，其特征在于，所述系统还包括PM2.5传感器，所述PM2.5传感器与所述中央控制单元连接。
Priority Applications (1)
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| CN201810265468.1A CN108401324A (zh) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 一种智能节能led照明系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201810265468.1A CN108401324A (zh) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 一种智能节能led照明系统 |
Publications (1)
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| CN108401324A true CN108401324A (zh) | 2018-08-14 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN108401324A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112351563A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-09 | 福建雅斯达智能科技有限公司 | 一种自动调节照明范围的智能照明灯 |
-
2018
- 2018-03-28 CN CN201810265468.1A patent/CN108401324A/zh not_active Withdrawn
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| CN112351563A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-09 | 福建雅斯达智能科技有限公司 | 一种自动调节照明范围的智能照明灯 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
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