CN109246911A - 具有模拟户外光照的家庭照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了具有模拟户外光照的家庭照明系统，包括处理器、照明设备、用于检测户外光线亮度的亮度检测模块、用于控制照明设备工作的第一控制模块和用于检测人体信号的传感器，所述亮度检测模块、第一控制模块、传感器皆与所述处理器连接；在检测到人体信号且户外光线亮度小于预设亮度下限时，所述处理器驱动第一控制模块，以开启对应的照明设备，所述照明设备包括多个模拟户外光照灯组，每个模拟户外光照灯组发出多种波长的光。

Description

具有模拟户外光照的家庭照明系统

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体涉及具有模拟户外光照的家庭照明系统。

背景技术

近视眼在现阶段极难治疗，预防对近视眼的发生有决定性的作用。现有的家庭照明系统中，照明仍然是普通的白炽灯光照明，这些灯光只能让人眼睛看得见，而没有让人看得健康，没有考虑对人眼舒适度的要求，无形中，大家都被动的接受了光污染。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种适用于家庭使用、防治近视眼的具有模拟户外光照的家庭照明系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了具有模拟户外光照的家庭照明系统，该具有模拟户外光照的家庭照明系统包括处理器、照明设备、用于检测户外光线亮度的亮度检测模块、用于控制照明设备工作的第一控制模块和用于检测人体信号的传感器，所述亮度检测模块、第一控制模块、传感器皆与所述处理器连接；在检测到人体信号且户外光线亮度小于预设亮度下限时，所述处理器驱动第一控制模块，以开启对应的照明设备，所述照明设备包括多个模拟户外光照灯组，每个模拟户外光照灯组发出多种波长的光。

在一种能够实现的方式中，每个模拟户外光照灯组包括3只白炽灯、2只卤素灯和1只LED灯。

进一步地，该具有模拟户外光照的家庭照明系统还包括用于控制窗户开关的第二控制模块，所述第二控制模块与所述处理器连接，所述窗户的玻璃上设置防近视滤光片；在检测到人体信号且户外光线亮度不小于所述预设亮度下限时，所述处理器驱动第二控制模块，以关闭所述窗户。

进一步地，该具有模拟户外光照的家庭照明系统还包括用于控制窗帘开关的第三控制模块，所述第三控制模块与所述处理器连接；在检测到人体信号且户外光线亮度大于预设亮度上限时，所述处理器驱动第三控制模块，以关闭所述窗帘，同时，所述处理器驱动所述第一控制模块，以开启对应的照明设备。

在一种能够实现的方式中，所述防近视滤光片用于滤除波长大于630nm的红光。

在一种能够实现的方式中，所述模拟户外光照灯组中的每只灯外表面皆设置所述防近视滤光片。

在一种能够实现的方式中，所述第一控制模块包括用于控制所述照明设备开关的开关控制单元、用于控制照明设备灯光亮度的亮度控制单元以及用于控制照明设备灯光色温的色温控制单元。

在一种能够实现的方式中，所述亮度控制单元控制照明设备灯光亮度，以使环境照度在700-800Lux范围内。

在一种能够实现的方式中，所述传感器在连续时间段内皆感应到人体信号时向所述处理器发送警示信息；所述处理器内设有计时器，所述计时器在所述处理器接收到所述警示信息时开始计时；所述处理器在计时超过设定第一时间阈值时向所述第一控制模块发送关闭照明的指令，所述第一控制模块根据该指令关闭所述照明设备。

进一步地，该具有模拟户外光照的家庭照明系统还包括距离感测模块，所述距离感测模块用于周期性地获取设定用眼装置与人体的距离，在连续设定次数获取到的距离皆小于设定的距离阈值时向所述处理器发送警示信息。

基于上述任一个实施方式，所述第一控制模块包括波长控制单元，所述波长控制单元将从所述处理器发送的控制指令转换为控制信号，触发指定的模拟户外光照灯组发出设定波长及设定能量的光，以输出多光谱光。

本发明的有益效果为：家庭照明能够模拟户外光照，能够最大程度的减轻视疲劳，预防近视眼；能够根据户外光线亮度的大小控制照明设备的开关，使照明系统更具有智能化、节能环保，能够智能控制用户用眼时间，预防近视或者近视加深。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明一个示例性实施例的具有模拟户外光照的家庭照明系统结构示意框图；

图2是本发明另一个示例性实施例的具有模拟户外光照的家庭照明系统结构示意框图；

图3是本发明又一个示例性实施例的具有模拟户外光照的家庭照明系统结构示意框图；

图4是本发明一个示例性实施例的第一控制模块的结构示意框图；

图5是本发明再一个示例性实施例的具有模拟户外光照的家庭照明系统结构示意框图。

附图标记：

处理器2、照明设备4、亮度检测模块6、第一控制模块8、传感器10、第二控制模块12、第三控制模块14、开关控制单元16、亮度控制单元18、色温控制单元20、距离感测模块22。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

图1是本发明一个实施例的具有模拟户外光照的家庭照明系统结构示意框图。参见图1，本实施例提供的具有模拟户外光照的家庭照明系统包括处理器2、照明设备4、用于检测户外光线亮度的亮度检测模块6、用于控制照明设备4工作的第一控制模块8和用于检测人体信号的传感器10，所述亮度检测模块6、第一控制模块8、传感器10皆与所述处理器2连接；在检测到人体信号且户外光线亮度小于预设亮度下限时，所述处理器2驱动第一控制模块8，以开启对应的照明设备4，所述照明设备4包括多个模拟户外光照灯组，每个模拟户外光照灯组发出多种波长的光。

在一种实施例中，每个模拟户外光照灯组包括3只白炽灯、2只卤素灯和1只LED灯。

众所周知，太阳光相对于普通的白炽灯光对人眼的伤害更低，而申请人发现，由3只白炽灯、2只卤素灯和1只LED灯组合成的光能够最佳地模拟户外的太阳光。本实施例通过3只白炽灯、2只卤素灯和1只LED灯组合成模拟户外光照灯组，能够最大程度的减轻视疲劳，预防近视眼。

在另一种实施例中，每个模拟户外光照灯组包括发光二极管矩阵，每个发光二极管矩阵发出多种波长的光。

本实施例在检测到人体信号且户外光线亮度小于预设亮度下限时才开启照明设备4，有利于减少照明设备4的使用时间，节能环保。

在上述实施例的基础上，如图2所示，该具有模拟户外光照的家庭照明系统还包括用于控制窗户开关的第二控制模块12，所述第二控制模块12与所述处理器2连接，所述窗户的玻璃上设置防近视滤光片；在检测到人体信号且户外光线亮度不小于所述预设亮度下限时，所述处理器2驱动第二控制模块12，以关闭所述窗户。本实施例通过智能控制家庭窗口的开关，能够巧妙地利用户外的光照，从而节省家庭照明系统的电能损耗。通过在窗户的玻璃上贴上防近视滤光片，考虑到了对人眼舒适度的要求，能够有效避免不恰当的环境条件对人眼造成伤害。

在一种实施方式中，所述窗户上的玻璃为滤光玻璃。作为优选，所述滤光玻璃为石英玻璃，所述石英玻璃对紫外光的穿透比为50-73％。

在一种能够实施的方式中，所述防近视滤光片包括：

一蓝玻璃基板；

一光线修整层，光线修整层设于蓝玻璃基板的顶部；

一复合膜，复合膜设于光线修整层的顶部；

一蓝光吸收层，蓝光吸收层设于复合膜的顶部；

一红外吸收层，红外吸收层设于蓝光吸收层的顶部；

一耐高温薄膜，耐高温薄膜设于红外吸收层的顶部；

一防护膜，防护膜设于耐高温薄膜的顶在大于630nm的红外光区的透光率小于5％。

普通的白炽灯灯光是红、绿、蓝三种颜色组成，它同时兴奋亲蓝、亲绿、亲红三种视觉细胞，极易形成视觉疲劳，是导致近视的重要原因。一般认为，光的波长对近视的形成有直接的影响。为最大程度的减轻视疲劳，预防近视眼。作为一种优选的实施方式，所述防近视滤光片用于滤除波长大于630nm的红光。通过在家庭窗户的玻璃上贴上该防近视滤光片，能够有效地过滤到户外光中的对人眼有害的蓝光和红光，使得投射进入室内的光照能够给用户提供最佳的照明，从而最佳地减轻人眼的视疲劳，预防近视眼。

在一种能够实现的方式中，所述模拟户外光照灯组中的每只灯外表面皆设置所述防近视滤光片。本实施例能够在不利用户外光照的情况下，使得室内的照明始终能够达到最佳的照明条件，从而最佳地减轻人眼的视疲劳。

在上述实施例的基础上，如图3所示，该具有模拟户外光照的家庭照明系统还包括用于控制窗帘开关的第三控制模块14，所述第三控制模块14与所述处理器2连接；在检测到人体信号且户外光线亮度大于预设亮度上限时，所述处理器2驱动第三控制模块14，以关闭所述窗帘，同时，所述处理器2驱动所述第一控制模块8，以开启对应的照明设备4。通过对窗帘的智能控制，能够有效地避免户外的紫外线等对人眼的伤害，使得用户能够始终在合适的光线环境中进行阅读学习、看电视等工作，以预防近视眼。

进一步地，在较长时间段内未检测到人体信号时，所述处理器2驱动第一控制模块8，以关闭所述照明设备4。进一步地，户外光线亮度在预设亮度下限和预设亮度上限范围内时，所述处理器2驱动第一控制模块8，以关闭所述照明设备4。本实施例能够有利于减少照明设备4的使用时间，减少对电能的损耗，延长照明设备4的寿命。

在一种能够实现的方式中，如图4所示，所述第一控制模块8包括用于控制所述照明设备4开关的开关控制单元16、用于控制照明设备4灯光亮度的亮度控制单元18以及用于控制照明设备4灯光色温的色温控制单元20。通过亮度控制单元18和色温控制单元20来改变照明设备4的灯光亮度和色温，让眼睛处于舒适的光线中，减少对眼睛的伤害，降低产生近视的概率。

在一种实施方式中，具体的亮度调节，可以通过调节3只白炽灯、2只卤素灯和1只LED灯中每只灯的亮度来调节环境光线亮度。具体的色温调节，也可以通过调节3只白炽灯、2只卤素灯和1只LED灯中每只灯的色温来调节光照的色温。

申请人发现，上午十点的太阳光对人眼的伤害最低，眼睛疲劳最少。为使得调节的环境光线亮度和色温能够与上午十点的太阳光近似，在一种优选的方式中，所述亮度控制单元18控制照明设备4灯光亮度，以使环境照度在700-800Lux范围内。环境照度的最佳值为750Lux。

Kruithof舒适性曲线指出了各种色温对应的令人感到舒适的照度范围。例如，色温较低的照明系统(2700°-3000°K)在50至100lux的照度下能提供舒适的照明，而如果照度进一步提高，将会令人感到不快。举例来说，在色温6000°K的情况下，房间内照度至少要达到500lux，才不会让人感到不舒服。在调节色温时，可基于需要的环境照度进行相应设置。

在一种能够实现的方式中，所述亮度控制单元18对多个模拟户外光照灯组进行控制，使得用户作业区域的亮度与周围相邻区域的亮度比值为3:1。在一种实施方式中，每个红外传感器6可关联一个模拟户外光照灯组，亮度控制单元12可通过调节与检测到人体信号的红外传感器关联的模拟户外光照灯组的亮度值，使得其相对于周围环境亮度值的比值为3:1，进而实现用户作业区域的亮度与周围相邻区域的亮度比值为3:1。在另一种实施方式中，亮度控制单元12对所述关联的模拟户外光照灯组以及周边的防近视照明灯的亮度值进行组合调节，以使得用户作业区域的亮度与周围相邻区域的亮度比值为3:1。通过设置用户作业区域的亮度与周围相邻区域的亮度比值为3:1，能够获得最佳的视觉效果，以确保人眼能够完全适应。

在一种能够实现的方式中，所述传感器10在连续时间段内皆感应到人体信号时向所述处理器2发送警示信息；所述处理器2内设有计时器，所述计时器在所述处理器2接收到所述警示信息时开始计时；所述处理器2在计时超过设定第一时间阈值时向所述第一控制模块8发送关闭照明的指令，所述第一控制模块8根据该指令关闭所述照明设备4。

其中，可以在用户习惯长期用眼的位置或者附近设置传感器10，例如书桌旁、电视旁等。传感器10在连续时间段内皆感应到人体信号，表明用户很可能在习惯长期用眼的位置或者附近进行阅览或者使用电子设备。本实施例通过设置计时器对用户可能用眼的时间进行计时，并在计时超过设定第一时间阈值时向控制模块发送关闭照明的指令，一方面能够借此提醒用户，另一方面能够迫使用户暂停工作，防止用户由于主观性的欲望继续用眼，从而给眼睛适当的休息时间。

在上述实施例的基础上，所述计时器在计时超过设定第一时间阈值时重新计时，所述处理器2在重新计时超过设定的第二时间阈值时向第一控制模块8发送开启照明的指令，所述第一控制模块8根据开启照明的指令开启对应的照明设备4。第二时间阈值的设定实质上是休息时间的设定，本实施例能够智能控制用户的眼睛休息时间，使得照明系统更加智能化，为用户带来更好的照明体验。

在上述实施例的基础上，如图5所示，该具有模拟户外光照的家庭照明系统还包括距离感测模块22，所述距离感测模块22用于周期性地获取设定用眼装置与人体的距离，在连续设定次数获取到的距离皆小于设定的距离阈值时向所述处理器2发送警示信息。

在一种实施方式中，所述距离感测模块22包括摄像头、微处理器2和图像处理装置，所述的摄像头用于对环境进行扫描，获取实时图像；所述图像处理装置用于对实时图像进行检测，在实时图像包含设定用眼装置和人体时，获取设定用眼装置与人体的距离信息，并发送至微处理器2；微处理在图像处理装置在连续设定次数获取到的距离皆小于设定的距离阈值时向所述处理器2发送警示信息。

在另一种实施方式中，所述距离感测模块22包括设置于设定用眼装置上的距离感应装置，当距离感应装置在连续设定次数检测到与人体的距离小于设定的距离阈值时向所述处理器2发送警示信息。

优选地，所述设定用眼装置为移动电子设备。在其他方式中，所述设定用眼装置还可以为电视或者书桌等。

本发明上述实施例设置的家庭照明系统中，家庭照明能够模拟户外光照，能够最大程度的减轻视疲劳，预防近视眼；能够根据户外光线亮度的大小控制照明设备4的开关，使照明系统更具有智能化、节能环保，能够智能控制用户用眼时间，预防近视或者近视加深。

基于上述任一个实施方式，所述第一控制模块包括波长控制单元，所述波长控制单元将从所述处理器发送的控制指令转换为控制信号，触发指定的模拟户外光照灯组发出设定波长及设定能量的光，以输出多光谱光。通过该方式，可以获得形状、波长，能量，及闪光时间等参数满足用户需求的多光谱光源，为照明控制系统提供了性能较佳的多光谱光源，使得人眼成像更加清晰，从而有助于减轻视疲劳，预防近视眼。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，包括处理器、照明设备、用于检测户外光线亮度的亮度检测模块、用于控制照明设备工作的第一控制模块和用于检测人体信号的传感器，所述亮度检测模块、第一控制模块、传感器皆与所述处理器连接；在检测到人体信号且户外光线亮度小于预设亮度下限时，所述处理器驱动第一控制模块，以开启对应的照明设备，所述照明设备包括多个模拟户外光照灯组，每个模拟户外光照灯组发出多种波长的光。

2.根据权利要求1所述的具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，每个模拟户外光照灯组包括3只白炽灯、2只卤素灯和1只LED灯。

3.根据权利要求2所述的具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，还包括用于控制窗户开关的第二控制模块，所述第二控制模块与所述处理器连接，所述窗户的玻璃上设置防近视滤光片；在检测到人体信号且户外光线亮度不小于所述预设亮度下限时，所述处理器驱动第二控制模块，以关闭所述窗户。

4.根据权利要求3所述的具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，还包括用于控制窗帘开关的第三控制模块，所述第三控制模块与所述处理器连接；在检测到人体信号且户外光线亮度大于预设亮度上限时，所述处理器驱动第三控制模块，以关闭所述窗帘，同时，所述处理器驱动所述第一控制模块，以开启对应的照明设备。

5.根据权利要求3所述的具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，所述防近视滤光片用于滤除波长大于630nm的红光。

6.根据权利要求5所述的具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，所述模拟户外光照灯组中的每只灯外表面皆设置所述防近视滤光片。

7.根据权利要求2所述的具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，所述第一控制模块包括用于控制所述照明设备开关的开关控制单元、用于控制照明设备灯光亮度的亮度控制单元以及用于控制照明设备灯光色温的色温控制单元。

8.根据权利要求7所述的具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，所述亮度控制单元控制照明设备灯光亮度，以使环境照度在700-800Lux范围内。

9.根据权利要求1-8任一项所述的具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，所述传感器在连续时间段内皆感应到人体信号时向所述处理器发送警示信息；所述处理器内设有计时器，所述计时器在所述处理器接收到所述警示信息时开始计时；所述处理器在计时超过设定第一时间阈值时向所述第一控制模块发送关闭照明的指令，所述第一控制模块根据该指令关闭所述照明设备。

10.根据权利要求1-8任一项所述的具有模拟户外光照的家庭照明系统，其特征是，所述第一控制模块包括波长控制单元，所述波长控制单元将从所述处理器发送的控制指令转换为控制信号，触发指定的模拟户外光照灯组发出设定波长及设定能量的光，以输出多光谱光。