CN108966420A - 一种智能教室led照明系统 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种教室LED照明系统，所述系统包括：安装盘组件、灯体和移动智能终端；所述安装盘上安装多个按照多种方式组合的LED灯体，所述灯体包括：发光体、控制单元和灯罩；所述移动智能终端包括蓝牙通信模块和照明方案控制单元；通过设计独特的用于照明并可以进行复杂色彩变换的灯体结构，以及多个灯体的相互配合；并配合相应的智能设备进行控制，在满足了照明亮度条件的同时，又使得光源具备了显示复杂色彩以及进行复杂色彩和图案变换的能力。

Description

一种智能教室LED照明系统

技术领域

本专利属于照明技术领域，具体而言涉及一种智能教室LED照明系统。

背景技术

LED灯在现有技术中已经广泛应用，成为人们日常生活中常见的照明设备，例如在房间，教室等场合的照明中，使用LED吸顶灯来照明是现有技术中常用的照明解决方案。

但是在现有技术中，无论是LED的吸顶灯还是其它的吸顶灯都只能提供有限的一种或者集中照明模式，其智能化程度并不高，也不能够根据环境变化或者审美的变化提供个性化的照明方案，在现有技术中，如果对于当前的一种或者几种照明方案并不满意则只能选择更换灯具。

特别是在大面积的空间，例如教室等场所，通常只能提供千篇一律的或者是仅仅是通过开关某几组灯的方式选择不同的照明方案，并不能够根据教室照明的客观需求来完成各种个性化的设计，对于不同情况下的照明需求，通常不能够实现灯具的扩展并且保持扩展后的灯具具有智能化的协调照明方案。

发明内容

本专利正是基于现有技术的上述需求而提出的，本专利要解决的技术问题是提供一种智能教室LED照明系统，以能根据需要方便地扩大或者是减小，并能够在扩展或者减小后方便地调整整体的照明方案。

为了解决该技术问题，本专利提供的技术方案包括

一种组合式LED照明系统，其特征在于，所述系统包括：多个LED吸顶灯、蓝牙路由器和移动智能终端；所述LED吸顶灯包括：发光体、控制单元和灯罩；所述发光体包括网格，所述网格均匀分布设置成M*N的矩阵，网格由不透明的金属制成，网格的四周封闭，网格四周壁的底部上方设置有向网格中心延伸的突出部分，该突出部分上设置有网格柔光板；所述柔光板的上方形成有LED灯组容纳空间，在该空间中容纳有LED灯珠组件，每个LED灯珠组件包括红色灯珠、黄色灯珠、蓝色灯珠和白色灯珠；所述突出部分向下与所述网格的四周形成透镜安装空间，所述透镜安装空间上形成有凸透镜；所述控制单元形成在所述网格的顶端，所述灯罩设置在所述网格的底部；所述控制单元包括第一蓝牙模块和LED驱动模块，所述LED驱动模块与每个网格中的灯珠相连，对每个灯珠进行单独控制；所述驱动模块与所述第一蓝牙模块相连接收来自所述蓝牙模块中的控制信号；所述灯罩包括设置在说书网格底部的柔光板，所述LED灯珠组件发射的光经过网格柔光板、凸透镜以及所述灯罩的柔光板后向外射出。所述移动智能终端包括蓝牙通信模块和照明方案控制单元；所述蓝牙通信模块设置在所述移动智能终端上，与所吸顶灯上的蓝牙模块相连接用于向所述吸顶灯发送控制信号；所述照明方案控制单元在所述移动智能终端上运行，用于处理和形成所述吸顶灯的控制信号；照明方案控制单元包括：方案编辑模块，所述方案编辑模块将所述智能吸顶灯的照明方案显示在所述移动智能终端的屏幕上，并通过操作所述屏幕上的显示界面编辑所述屏幕上的照明方案，然后将编辑后的照明方案数据汇总并传送给所述数据接收模块；数据接收模块，用于接收来自于方案编辑模块以及来自于其它方式传送而来的照明方案数据；数据处理模块，所述数据接收模块将接收到的照明方案数据转换为能够直接被所述智能吸顶灯运行的指令或者数据；数据发送模块，将各个吸顶灯的数据发送到所述蓝牙路由器；蓝牙路由器，跟所述移动智能终端设置的照明方案将各个LED灯的照明方案传递给相应的LED灯中的第一蓝牙模块。

优选地，所述显示界面中，包括第一界面和第二界面，所述第一界面显示和编辑多个吸顶灯的位置，所述第二显示界面显示和编辑其中至少一个吸顶灯的照明方案。

优选地，所述第二界面中的可编辑区域划分为MXN个网格，所述网格的行数和列数与需要设置的一个或多个顶灯中的灯珠单元行列数相对应，每一个可编辑区域的网格对应于所述智能吸顶灯中相应位置的LED灯珠。

优选地，所述每个吸顶灯中包括50*50的网格矩阵，每个网格的尺寸为1cm，形成50cm*50cm的吸顶灯发光体。

优选地，所述网格的四周侧边形成有散热片。

优选地，在所述第二界面中，包括设置多个照明方案的之间的变换，在第一方案中设置第一种照明的方案，在第二个方案中设置第二种照明的方案，同时还允许使用者设计不同的照明方案之间的切换时间以及切换/循环顺序。

优选地，在所述第二界面中，提供线条，文字，颜色等可供编辑的工具，以允许使用者在所述显示界面中绘制照明方案。

本专利通过设计独特的用于照明并可以进行复杂色彩变换的灯体结构，并配合相应的智能设备进行控制，在满足了照明亮度条件的同时，又使得光源具备了显示复杂色彩以及进行复杂色彩和图案变换的能力。此外通过安装盘与灯体之间可拆卸的组合式连接，并灵活地进行个性化设计，并且在个性化设计后仍然能够方便地设置智能照明方案。

附图说明

图1是本具体实施方式中一种智能教室LED照明系统示意图；

图2是本具体实施方式中LED灯体的结构示意图；

图3是本具体实施方式中LED灯发光体网格的结构示意图；

图4是本具体实施方式中显示界面的结构示意图；

图5是本具体实施方式中智能设备中的模块结构图；

图6是本具体实施方式中智能设备中的多个灯位置设置界面图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利的具体实时方式进行详细说明，需要指出的是，该具体实施方式仅仅是对本专利优选技术方案的举例，并不能理解为对本专利技术方案的限制。

如图1所示，本具体实施方式提供了一种智能教室LED照明系统，所述系统包括：

安装盘组件1和灯体2。

所述安装盘组件包括至少一个安装盘，所述安装盘用于固定设置在被固定物体上，从而承载灯体。每个安装盘的结构如图2所示，其中，安装盘为平板状，可以为图1所示的方形，也可以为三角形、圆形、多边形、不规则图形等。所述安装盘采用塑料制成，在所述安装盘上设置有吸顶安装孔11，所述吸顶安装孔11贯穿所述安装盘设置，用于将所述安装盘设置在天花板或者是墙壁上，所述吸顶安装孔可以是一个普通的孔，也可以是一个螺纹孔，可以采用现有技术中的方式通过螺钉或者是膨胀螺钉将所述安装盘固定在被固定物体上。在本具体实施方式中，所述安装盘为正方形，在正方形的四角分别设置四个安装孔，这样就可以稳定地固定所述安装盘。

所述安装盘的下面表面设置有多个均匀布置的凸起12，所述凸起自上而下延伸，在所述凸起的末端设置有孔洞。在所述安装盘的下表面上多个凸起之间的区域设置电连接端子13。

所述灯体2的结构如图2所示，其包括控制电路单元21(设置在发光体背面，图中未示出)，发光体22和灯罩23

所述发光体22形成所述灯体的主体部分，所述灯罩设置在所述发光体的下表面，与所述发光体紧贴并固定在一体，在所述发光体的背面形成有散热片226，用于散热，所述电路板设置在发光体背面没有设置散热片的区域。

在本具体实施方式中，所述发光体的结构如图2所示。

所述发光体包括网格221，所述网格均匀分布，例如，设置成M*N的矩阵，在本具体实施方式中，所述M可以为10，N也为10，每个网格的尺寸优选为1cm这样就形成了一个10cm*10cm的灯体，当然，在本具体实施方式中，每个网格还可以设置为更小，例如0.5cm，从而进一步提高所述M和N的数值，这样也可以形成为10cm*10cm的灯体。

所述网格由不透明的金属制成，优选地，所述金属可以是铝合金等。所述网格的四周封闭，这样将相邻的网格分割开来，所述网格四周壁上的底部上方设置有向网格中心延伸的突出部分222，该突出部分用于设置网格柔光板223，所述柔光板的上方形成有LED灯组容纳空间，在该空间中容纳有LED灯珠组件224，所述LED灯珠组件包括四个能发出不同色彩的LED灯珠，红色灯珠、黄色灯珠、蓝色灯珠和白色灯珠，每个灯珠分别发射不同颜色的光线，所述突出部分向下与所述网格的四周形成透镜安装空间，所述透镜安装空间上形成有凸透镜225，所述凸透镜并不需要严格的光学效果，可以采用在所述网格中滴入透明的有机玻璃液体的方式形成，这样利用液体表面自然的弯液面即可以形成具有向下突出表面的凸透镜，当液体凝固之后所述凸透镜就固定在所述网格的下方了。

相邻的两个网格之间，红黄蓝白四色的LED灯珠排放顺序不同，例如在第一网格中红黄蓝白是纵向排列，而在第二个网格中红黄蓝白色是横向排列(即沿着纸面向内)，这样避免出现有规律的红黄蓝色彩从而产生条纹的视觉感受。

通过这种结构，在每个网格中均设置红黄蓝三色的光源，即三原色，这样可以通过三原色的不同组合控制每个网格单元产生想要的颜色的光，同时设立独立的白色色光实现准确的白色照明。三原色光通过每个网格中的柔光板的柔光混色后可以形成柔和的某一颜色的光线，该光线经过每个网格下的凸透镜聚光之后就形成了一个具有预定的照明区域的并且具有预定的照明颜色的光点，但是这种光点因为功率较大，因此除了显色之外又具有较强的照明效果。为此需要控制不同网格之间的发热功率，在本具体实施方式中提供的金属网格正好可以起到散热的作用，并且通过所述发光体背面的散热片226能够有效散热。

所述灯罩23设置在所述发光体的下方与所述发光体固定设置，所述灯罩为柔光板，这样通过所述凸透镜225聚集的光就投射到灯罩相应的区域，由此可以在所述柔光板上显示出不同的像素点的色彩进行照明。

在所述发光体的背面设置有竖直向上的安装柱体227，所述安装柱至少包括三个，每个安装柱自下而上向上延伸。相邻安装柱之间的距离是所述安装盘1中相邻两凸起之间距离的A倍，A为大于或者等于2的整数。所述安装柱的顶端设置有安装孔，该安装孔与所述凸起的安装孔相对应，通过穿过螺钉或者螺栓将所述凸起的安装孔与所述安装柱的安装孔组装起来，这样就实现了发光体的安装。通过设置多个上述位置的凸起，则可以实现LED灯体在所述安装盘上不同位置安装。

在所述安装盘上还设置有多个电连接端子，所述电连接端子与所述灯体电路板上引出的端子相连接，用于向所述灯体供电。在安装盘上可以设置多组电连接端子以连接多个灯体。所述安装盘整体尺寸大于所述灯体，在一个安装盘上可以安装多个灯体，同时所述安装盘根据不同场合的需要还可以设置多个，这样可以扩展设置更多的灯体。

在本具体实施方式中，LED智能照明系统并不同于LED显示屏或者LED显示器，其首先要满足照明的需求，要求获得的光线柔和并不刺眼，其次其亮度又要满足照明的亮度需求，因此在LED智能照明系统中，设计的LED灯珠需要具有足够的亮度，每个灯珠是一个独立的发光单元，形成独立的灯珠，这样既可以满足照明的需要还可以满足显色的需要，在本具体实施方式中首先通过在所述网格中的柔光板形成柔和的光线，这样就使得即便是用于照明的较强烈的光线也具有柔和均匀的特性，然后通过凸透镜的汇聚将混合后的光线投射到灯罩上的柔光板上，这样光源本身是柔和的光线然后相对集中地投射到柔光板上后可以在柔光板上显色同时又能够保证照明的亮度和柔和的光线感觉。并且由于灯珠都是单独的成品灯珠，因此并不需要复杂的喷印或者是复杂的类似显示器类物品的生产条件具有易于加工的特点。

每个灯体的每个网格中的LED灯珠均通过电线与控制电路单元21相连，由控制单元控制其发光的色彩、发光的亮度等。

如图2所示，在本具体实施方式中，所述控制电路单元设置在所述灯体的背面，位于没有散热片的区域，所述控制单元包括壳体，以及设置所述壳体内的电路板，所述电路板包括电源控制模块、LED驱动模块以及蓝牙模块。所述电源控制模块用于将来自所述安装盘的电能转换成适于LED灯珠以及所述蓝颜模块使用的电能。所述LED驱动模块与所述蓝牙模块相连，根据所述蓝牙模块的控制信号控制灯体中每个LED灯珠的点亮方式以及点亮时间。所述蓝牙模块与其他蓝牙模块通信，接收对于多个灯体的控制指令，从而控制多个灯体的显示方案。

当设置有多个灯体时，其中一个灯体包括蓝牙模块即可，其余的灯体通过与该蓝牙模块连接的方式获取控制指令，并实施相应的显示方案。

所述移动智能终端包括智能手机，平板电脑、PDA或笔记本电脑等能够独立完成通信和计算的移动智能设备。

所述蓝牙通信模块设置在所述移动智能终端上，与所述灯体上的蓝牙模块相连接向所述吸顶灯发送控制信号。

所述照明方案控制单元在所述移动智能终端上运行，用于处理和形成对所述多个灯体的控制信号。

如图5所示，所述照明方案控制单元包括：

方案编辑模块，所述方案编辑模块将所述智能吸顶灯的所有灯体的照明方案显示在所述移动智能终端的屏幕上，并通过操作所述屏幕上的显示界面编辑在吸顶灯上设置多个组合的灯体的照明方案，然后将编辑后的照明方案数据汇总并传送给所述数据接收模块。

在本具体实施方式中，方案编辑模块首先对各个灯体的位置进行设计，其通过显示与吸顶灯安装空间相似的界面设置吸顶灯的位置以及吸顶灯的编号，其界面显示如图6所示。

当选择单个吸顶灯后编辑该灯体的照明方案时，所述显示界面的原理如图4所示，在所述显示界面中，将可编辑区域划分为MXN个网格，所述网格的行数和列数与所述智能吸顶灯中的灯珠单元行列数相对应，每一个可编辑区域的网格对应于所述智能吸顶灯中相应位置的LED灯珠，这样通过编辑每一个网格中的显示方案就可以完成整个LED吸顶灯的照明方案的编辑。

优选地，在所述显示界面中，提供线条，文字，颜色等可供编辑的工具，以允许使用者在所述显示界面中绘制或者采用其它方案设置照明方案。例如可以在所述网格中绘制太阳的图案，并设置相应的色彩。此外，在所述显示界面中，还可以设置多个照明方案的之间的变换，例如在第一方案中设置第一种照明的方案，在第二个方案中设置第二种照明的方案，同时还允许使用者设计不同的照明方案之间的切换时间以及切换/循环顺序。这样就可以形成动态的例如闪烁、运动等动态照明效果，例如设置成极光的效果，具有流动的色彩变化和色彩区域。

数据接收模块，用于接收来自于方案编辑模块以及来自于其它方式传送而来的照明方案数据。在本具体实施方式中，所述数据接收模块除了接收来自于所述方案编辑模块中传送来的数据之外，还可以接收来自于网络，或者是其他存储介质存储的照明方案数据，这样既可以通过用户的编辑来设置照明方案，也可以通过模板或者是皮肤的方案来设置照明方案。除此之外，所述数据接收模块还可以将接收的数据传送给所述方案编辑模块，允许用户在既有的照明方案上编辑，实现改进或者是其他个性化需求。

数据处理模块，所述数据接收模块接收到的照明方案数据本身并不能直接驱动所述智能吸顶灯的照明，因此需要将该数据转换为能够直接被所述智能吸顶灯运行的指令或者数据，这样才能够用于所述智能吸顶灯的具体照明，因此所述数据处理模块与所述数据接收模块相连，将所述数据接收模块中的数据处理成能够被所述智能吸顶灯接收并运行的数据格式。

数据发送模块，将各个吸顶灯的数据发送到所述蓝牙模块。

在本具体实施方式中，当所述智能吸顶灯接收到来自于所述移动智能终端的指令和数据之后，即通过所述吸顶灯上的蓝牙模块中的处理器进行计算和控制从而控制所述LED吸顶灯的按照既定的方案进行照明。在本具体实施方式中，所述智能吸顶灯中还可以设置存储单元，存储所述照明方案，在需要调用相应的照明方案时，调取相应的照明方案即可。同时，来自于所述智能存储终端的照明方案也可以存储在所述存储装置中，以进行调用。

以上仅仅是本专利优选的技术方案而已，凡是在本专利的发明构思下对本专利的技术方案进行的修改、替换和删除都不脱离本专利的发明构思，君应该纳入到本专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能教室LED照明系统，其特征在于，所述系统包括：

安装盘组件、灯体和移动智能终端；

所述安装盘组件包括至少一个安装盘，在所述安装盘上贯穿设置有吸顶安装孔；安装盘的下面表面设置有多个均匀布置的凸起，所述凸起自上而下延伸，在所述凸起的末端设置有孔洞；多个凸起之间的区域设置电连接端子；

多个LED灯体，每个灯体均包括控制电路单元，发光体和灯罩；所述发光体包括网格，所述网格均匀分布设置成M*N的矩阵，网格由不透明的金属制成，网格的四周封闭，网格四周壁的底部上方设置有向网格中心延伸的突出部分，该突出部分上设置有网格柔光板；所述柔光板的上方形成有LED灯组容纳空间，在该空间中容纳有LED灯珠组件，每个LED灯珠组件包括红色灯珠、黄色灯珠、蓝色灯珠和白色灯珠；所述突出部分向下与所述网格的四周形成透镜安装空间，所述透镜安装空间上形成有凸透镜；在所述发光体的背面设置有竖直向上的安装柱体，所述安装柱至少包括三个，每个安装柱自下而上向上延伸；相邻安装柱之间的距离是所述安装盘中相邻两凸起之间距离大于2的整数倍；

控制电路单元形成在所述发光体顶端没有散热片的区域，包括LED驱动模块，所述LED与每个网格中的灯珠相连，对每个灯珠进行单独控制；其中一个灯体的控制电路单元还形成有蓝牙模块，蓝牙模块与移动智能终端的蓝牙通信模块相连，接收移动智能终端中的照明方案，并控制各个灯体中LED驱动模块按照该照明方案驱动相应的LED灯珠；

所述移动智能终端包括蓝牙通信模块和照明方案控制单元；所述蓝牙通信模块设置在所述移动智能终端上，与所吸顶灯上的蓝牙模块相连接用于向所述吸顶灯发送控制信号；所述照明方案控制单元在所述移动智能终端上运行，用于处理和形成所述吸顶灯的控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种智能教室LED照明系统，其特征在于，照明方案控制单元包括：方案编辑模块，所述方案编辑模块将所述智能吸顶灯的照明方案显示在所述移动智能终端的屏幕上，并通过操作所述屏幕上的显示界面编辑所述屏幕上的照明方案，然后将编辑后的照明方案数据汇总并传送给所述数据接收模块；数据接收模块，用于接收来自于方案编辑模块以及来自于其它方式传送而来的照明方案数据；数据处理模块，所述数据接收模块将接收到的照明方案数据转换为能够直接被所述智能吸顶灯运行的指令或者数据；数据发送模块，将各个吸顶灯的数据发送到所述蓝牙路由器。

3.根据权利要求2所述的一种智能教室LED照明系统，其特征在于，所述显示界面中，包括第一界面和第二界面，所述第一界面显示和编辑多个吸顶灯的位置，所述第二显示界面显示和编辑其中至少一个吸顶灯的照明方案。

4.根据权利要求3所述的一种智能教室LED照明系统，其特征在于，所述第二界面中的可编辑区域划分为MXN个网格，所述网格的行数和列数与需要设置的一个或多个顶灯中的灯珠单元行列数相对应，每一个可编辑区域的网格对应于所述智能吸顶灯中相应位置的LED灯珠。

5.根据权利要求4所述的一种智能教室LED照明系统，其特征在于，所述每个吸顶灯中包括50*50的网格矩阵，每个网格的尺寸为1cm，形成50cm*50cm的吸顶灯发光体。

6.根据权利要求5所述的一种智能教室LED照明系统，其特征在于，所述网格的四周侧边形成有散热片。

7.根据权利要求6所述的一种智能教室LED照明系统，其特征在于，在所述第二界面中，包括设置多个照明方案的之间的变换，在第一方案中设置第一种照明的方案，在第二个方案中设置第二种照明的方案，同时还允许使用者设计不同的照明方案之间的切换时间以及切换/循环顺序。

8.根据权利要求7所述的一种智能教室LED照明系统，其特征在于，在所述第二界面中，提供线条，文字，颜色等可供编辑的工具，以允许使用者在所述显示界面中绘制照明方案。