CN109640443A - 一种健康照明灯具及健康照明方法 - Google Patents
一种健康照明灯具及健康照明方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109640443A CN109640443A CN201811536459.8A CN201811536459A CN109640443A CN 109640443 A CN109640443 A CN 109640443A CN 201811536459 A CN201811536459 A CN 201811536459A CN 109640443 A CN109640443 A CN 109640443A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lamp bead
- scene
- illumination
- spectrum
- lanterns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 241001465382 Physalis alkekengi Species 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 196
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 60
- 230000036541 health Effects 0.000 claims abstract description 53
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 32
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 24
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 241001025261 Neoraja caerulea Species 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims 1
- 230000003862 health status Effects 0.000 abstract description 8
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 10
- 239000003570 air Substances 0.000 description 8
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229930003316 Vitamin D Natural products 0.000 description 4
- QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N Vitamin D3 Natural products C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)=C/C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 235000019166 vitamin D Nutrition 0.000 description 4
- 239000011710 vitamin D Substances 0.000 description 4
- 150000003710 vitamin D derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 229940046008 vitamin d Drugs 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- UCTLRSWJYQTBFZ-UHFFFAOYSA-N Dehydrocholesterol Natural products C1C(O)CCC2(C)C(CCC3(C(C(C)CCCC(C)C)CCC33)C)C3=CC=C21 UCTLRSWJYQTBFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 2
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 235000015096 spirit Nutrition 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 1
- UCTLRSWJYQTBFZ-DDPQNLDTSA-N cholesta-5,7-dien-3beta-ol Chemical compound C1[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H](CC[C@@]3([C@@H]([C@H](C)CCCC(C)C)CC[C@H]33)C)C3=CC=C21 UCTLRSWJYQTBFZ-DDPQNLDTSA-N 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000004089 microcirculation Effects 0.000 description 1
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 208000007442 rickets Diseases 0.000 description 1
- 108010048734 sclerotin Proteins 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- QYSXJUFSXHHAJI-YRZJJWOYSA-N vitamin D3 Chemical compound C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)=C\C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C QYSXJUFSXHHAJI-YRZJJWOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/20—Controlling the colour of the light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/10—Controlling the intensity of the light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本申请公开了一种健康照明灯具，所述照明灯具包括壳体、光源单元、监测单元、控制单元和电源单元，所述光源单元中同时设置了照明灯珠和健康辅助灯珠，并通过控制单元、监测单元、光源单元和电源单元的相互配合，使健康照明灯具能具有一定的节律，例如，类似太阳光的节律，即能满足照明的要求，又能够改善长期居于室内的人的健康状况，消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患；也可以使灯具根据实际场景需求，人为设定所需光谱及变化规律，本申请还提供了一种健康照明方法。
Description
技术领域
本申请涉及照明技术领域，尤其涉及一种健康照明灯具及健康照明方法。
背景技术
由于工作环境或居住环境的原因，一部分人长期生活在办公室、车间、仓库等室内环境下，还有一部分人因工作原因日夜颠倒，这些人都缺少直接与阳光“亲密接触”的机会。在我国北方的冬天，由于天气寒冷，可参与的户外活动少，加之日晒时间较短，同样存在缺乏晒太阳的机会。有研究记录表明，长期不晒太阳的人群患骨质疏松、抑郁等疾病的比例明显高于其它人群。
现有的室内照明灯具往往从视觉的角度进行改进，有些设计人员从灯具的外形进行美感设计，有些技术人员从视觉健康的角度进行改进，例如，专利公开号为CN103225768A的发明专利公开了一种防蓝光台灯，能有效降低蓝光危害，授权公告号为CN205447374U的实用新型专利公开了一种防频闪LED灯，能有效降低频闪，但是目前灯具不能改善长期居于室内的人身体的健康状况，无法消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患。
发明内容
鉴于目前照明灯具存在的上述不足，本申请提供一种健康照明灯具，既能满足照明的需求，又能够消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患，改善长期居于室内的人的健康状况。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
一种健康照明灯具，包括：
壳体，所述壳体内部形成容置空间；
光源单元，所述光源单元设置在所述容置空间内，所述光源单元包括基板、照明灯珠和健康辅助灯珠，所述照明灯珠和健康辅助灯珠设置在基板上；
监测单元，所述监测单元包括至少一个光照度传感器和/或至少一个色温传感器，所述光照度传感器或/和所述色温传感器设置在壳体的外表面；
控制单元，所述控制单元设置在壳体内，所述控制单元包括分析处理模块和时钟模块，所述分析处理模块与光源单元和监测单元均连接，所述时钟模块与分析处理模块连接；
电源单元，所述电源单元设置在壳体外侧或者容置空间内，所述电源单元包括第一供电模块和多个第二供电模块，所述第一供电模块与控制单元连接，所述第二供电模块与照明灯珠和/或健康辅助灯珠一一对应设置，并与分析处理模块连接。
通过在光源单元中增设健康辅助灯珠，并配备相应的监控单元、控制单元和电源单元，完成对照明灯珠和健康辅助灯珠的发射光谱的调节和控制，监控单元用来采集环境数据，控制单元用来分析处理数据，电源单元用来提供电能，通过上述的方案，上述健康照明灯具能够发射出特定节律的光谱，所述特定的节律可以是模拟自然的太阳光谱的节律，也可以是根据特定的需要进行设定的健康光照节律。特定的节律使人们在室内也能享受模拟太阳光，既能满足照明的需求，又能消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患，进而改善长期居于室内的人的健康状况。根据特定需要进行设定的节律可以满足特需工作场景的需要，例如，需要通宵作用的办公室，将晚上的节律设置为模拟自然光的节律。
优选的，所述光源单元还包括接插件，所述接插件设置在所述基板和所述照明灯珠之间，以及所述基板和所述健康辅助灯珠之间。所述接插件用来连接灯珠和基板，一方面使灯珠和基板的连接更加方便稳定，另一方面便于更换损坏的灯珠。
优选的，所述照明灯珠为白光LED灯珠或者混合灯珠，所述混合灯珠由红光LED灯珠、蓝光LED灯珠和绿光LED灯珠混合发光。所述白光LED灯珠的色温范围一般为2000K-7000K，所述白光LED灯珠可以为单一种类的的LED灯珠或者多个种类的多色温的白光LED灯珠组合而成的组合白光LED灯珠，其中，每个种类的LED灯珠数目可以是一个或者多个，所述组合白光LED灯珠的色温和亮度可以通过调节多个种类的多色温的白光LED灯珠的色温和亮度来进行调整。所述混合灯珠是由红光、蓝光和绿光混合而成的白光，通过调节三种不同颜色灯珠的实时驱动电流，可以出射符合不同环境照明需求的白光。例如，当天气不佳时，可以根据简单采集的环境数据，对环境中的光线进行补足；当处在工作时间时，适当调高室内的照明灯具的亮度和色温，可以使人精神振奋，头脑清晰，保持较高的学习和工作效率；当处于休息时间时，适当调低室内的照明亮度和色温，使人产生瞌睡的感觉。此外，相比于上述的白光LED灯珠，采用混合灯珠的方式实现的白光有更高的品质，可以实现的更好的显色性和色彩还原性。当用于模拟一天中太阳光节律变化时，采用混合灯珠可以实现更真实的色调模拟效果，比如清晨和傍晚的阳光中光谱中红光和红外光谱成分较多，此时颜色色调偏红，RGB三色混光的方式可以通过增大红光比例，降低蓝光比例模拟此时的色调。
优选的，所述辅助灯珠为UVB紫外LED灯珠、UBC紫外LED灯珠或者近红外LED灯珠中的一种或者多种。所述UVB紫外LED灯珠射出的UVB光谱(280-320nm)作用于皮肤，可以将7-脱氢胆固醇(7-DHC)转化为维生素D，维生素D有助于钙、磷的吸收，达到补钙的效果。UVB紫外灯珠可用于模拟太阳光中的UVB光谱，人体每天适当照射微量的UVB光可以促进维生素D的合成，同时可以促进肠道钙、磷的吸收，增强体质，有利于促进骨骼正常钙化。由于过量的紫外光辐射会导致皮肤变黑和致癌，采用窄光谱的LED光源可以摈除会造成皮肤黝黑的UVA光谱和可能致癌的UVC光谱带来的损害，仅出射人体所需的微量UVB光谱。只需每天在特定时间启动UVB紫外LED灯珠，10-30分钟即可满足人体需求。所述UVC紫外LED灯珠射出的UVC(200-280nm)的短波紫外光可以破坏微生物的遗传物质，致使其死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。当夜间室内已无人的情况下，教室、车间等人员流动密集的室内封闭环境需要适当消毒，在流行病爆发期间，通过UVC紫外光照可以杀灭空气中的细菌和病毒。当教室、车间里夜间无人时，适当开启UVC紫外光，经过1-2h的UVC紫外光照即可达到消毒要求。所述近红外LED灯珠射出的近红外光可以穿透人体3-8cm深度，当近红外光照射于人体时，可以促进血管壁产生ATP，起到活血化瘀的理疗作用。
优选的，所述监测单元还包括空气质量检测单元和/或热释红外传感器。所述热释红外传感器用于检测当前照明环境内是否有人，若热释电红外传感模块检测到环境中已没有人，才可开启紫外UVC灯珠，保证灯具的使用安全。所述空气质量检测单元检测到空气质量未达标时可以通过与之连接的控制单元发出报警，所述空气质量检测单元包括有害气体检测传感器、甲醛含量传感器或者粉尘传感器中的一种或者多种。
优选的，所述健康照明灯具为以下灯具中的任一种：球泡灯、灯条、灯管、平板灯、吸顶灯、吊灯、筒灯或者射灯中的任一种。壳体的形状可以根据灯的种类进行设计。
一种健康照明方法，包括如下步骤：
设定光照节律；
采集实时环境数据，所述环境数据至少包括光照度数据或/和色温数据；
采集实时时钟数据，根据设定光照节律判定节律场景；
对所述环境数据和所述节律场景进行分析计算，得到照明光谱和健康辅助光谱；
根据照明光谱和健康辅助光谱计算照明灯珠和健康辅助灯珠的实时驱动电流；
根据照明灯珠和健康辅助灯珠的实时驱动电流控制照明灯珠和健康辅助灯珠发光。
所述光照节律是指使健康照明灯具在设定的时间发射设定的健康光谱。所述节律场景是事先定义的特定的健康光谱。例如，设定上午6点至8点为早晨场景，早晨场景的色温设定为2000K-4000K，光照度设定为(0-0.6)X，期间开启近红外LED灯珠1-2h，则早晨场景即为节律场景的一种。根据当前的时间，判定出具体的节律场景，结合实时环境数据，得到健康光照的出射光谱，再根据出射光谱调节各个照明LED灯珠和健康辅助LED灯珠的实时驱动电流，满足照明要求的同时，实现健康光谱的出射，既能满足照明的需求，又能够改善长期居于室内的人的健康状况，消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患。
优选的，所述环境数据还包括空气质量数据或/和室内的人员数量数据。所述控制质量数据是指室内空气中的有害气体、甲醛和粉尘的含量数据，所述室内的人员数量数据是指所述室内的人员数量。通过对这些数据的监测，可以进一步调节出射光谱，使出射LED灯具出射的模拟太阳光更加满足健康的需求。
优选的，所述节律场景由季节场景和时间场景构成。所述季节场景为春季场景、夏季场景、秋季场景和冬季场景中的任一种，所述时间场景是指一天中的不同时间，由于四个季节的气候不一样，一天中每个时间点不一样，太阳光的光谱也不一样，这样设置是为了使模拟的太阳光更加符合自然太阳光的节律，给人更加舒适的体验。
优选的，所述时间场景为以下场景中的任一种：所述时间场景为以下场景中的任一种：早晨场景、上午场景、正午场景、下午场景、傍晚场景、夜晚场景、工作时间场景和休息时间场景。根据特定的需求，可以将时间场景进行多种定义，例如，在家用环境中，我们可以将时间场景设置成早晨场景、上午场景、正午场景、下午场景和傍晚场景6个不同的时间场景，在工作环境中，我们可以将时间场景设置成工作时间场景和休息时间场景两个不同的时间场景。各个时间场景出射的光谱可以根据健康灯具的使用环境进行设定。
家用环境中的6个时间场景的具体设置如下：
早晨场景：色温2000K-4000K，在此期间，开启近红外LED灯珠1-2h，此时的总体光照度为(0-0.6)X；
上午场景：色温4000K-5000K，在此期间，开启UVB紫外LED灯珠(0.5-1)h，此时的总体光照度为(0.6-0.8)X；
正午场景：色温5000-5500K左右，此时的总体光照度为1X；
下午场景：色温4000K-5000K，此时的总体光照度为(0.6-0.8)X；
傍晚场景：色温2000K-4000K，在此期间开启近红外LED灯珠1-2h，此时的总体光照度为(0-0.6)X；
夜晚场景：照明灯珠关闭，若此时热释电红外传感模块检测到环境中已没有人，辅助照明灯珠中的UVC紫外灯珠开启1-2h，进行消毒。
其中，X为家用环境一天中光照度的最大值，通常情况下，X≥200lx。
在工作环境中的两个时间场景具体定义如下：
工作时间场景：色温5000±500K，此时的总体光照度为1Y；
休息时间场景：色温较工作时间场景降低1000-2000K，此时的总体光照度为(0.2-0.8)Y；
其中，Y为工作环境光照度的最大值，通常情况下，Y≥300lx。
本申请提供的照明灯具依据可达到的室内最大照度值，使室内光照度随太阳光变化趋势而变化，并不一定与自然界的太阳光照度一致。
在早晨场景，自然太阳光中红外线成分多，紫外线偏低；在傍晚场景，自然太阳光含UVB(275nm-320nm)成分较多，UVB可以促进维生素D合成，有利于钙的吸收，预防骨质疏松、佝偻病和风湿关节炎等，故在早晨场景和傍晚场景的模拟太阳光中，我们可以适当增加红外线和UVB的成分。所述工作时间场景需要使人精神振奋，头脑清晰，保持较高的学习和工作效率，我们可以在模拟的太阳光中适当保持处在工作时间时，适当调高室内的照明灯具的亮度和色温；休息时间场景，需要使用充分放松或者产生瞌睡的感觉，我们可以适当调低灯珠的亮度和色温；所述夜晚场景则保持全部的灯珠关闭，保持室内的光环境和室外的光环境一致。
优选的，所述环境数据和所述节律场景进行分析计算，得到照明光谱和健康辅助光谱具体为：根据实时时钟数据计算出季节场景和时间场景，根据所述季节场景和所述时间场景读取标准季节场景和标准时间场景的参照数据，与环境数据进行比对计算，计算出照明光谱和健康辅助光谱。在控制单元存储有各个季节场景和各个时间场景组合的标准的照明光谱和健康辅助光谱，通过对采集的环境数据和标准的照明光谱和健康辅助光谱进行比对分析，分析计算照明灯珠的出射光谱和健康辅助灯珠的出射光谱，通过上述出射光谱调节照明灯珠和健康辅助灯珠的实时驱动电流，控制照明灯珠的出射光谱和健康辅助灯珠发光。
本申请实施的优点：本申请公开了一种健康照明灯具，所述照明灯具包括壳体、光源单元、监测单元、控制单元和电源单元，所述光源单元中同时设置了照明灯珠和健康辅助灯珠，并通过控制单元、监测单元和电源单元的相互配合，使健康照明灯具能模拟太阳光谱的节律，即能满足照明的要求，又能够改善长期居于室内的人的健康状况，消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患,本申请还提供了一种健康照明方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例1所述的一种健康照明灯具的结构示意图；
图2为本申请实施例1所述的一种健康照明灯具的连接原理示意图；
图3为本申请实施例2所述的一种健康照明灯具的结构示意图；
图4为本申请实施例2所述的一种健康照明灯具的连接原理示意图；
图5为本申请实施例2所述的一种健康照明灯具的照明灯珠的结构示意图；
图6为本申请实施例3所述的一种健康照明灯具的结构示意图；
图7为本申请实施例3所述的一种健康照明灯具的连接原理示意图；
图8为本申请实施例3所述的一种健康照明灯具的照明灯珠的结构示意图；
图9为本申请实施例1-3任一实施例所述的一种健康照明灯具的健康照明方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
如图1和图2所示，一种健康照明灯具，包括：
壳体1，所述壳体1包括灯罩11和底座12，所述灯罩11和所述底座12结合后，内部形成容置空间；
光源单元2，所述光源单元2设置在所述容置空间内，所述光源单元2包括基板21、照明灯珠22和健康辅助灯珠23，所述照明灯珠22和健康辅助灯珠23设置在基板21上；所述照明灯珠22为单个白光LED灯珠，所述健康辅助灯珠23包括近红外LED灯珠和UVB紫外LED灯珠,所述基板21和各个灯珠之间设有接插件24。
监测单元3，所述监测单元3包括一个光照度传感器32和一个色温传感器31，所述光照度传感器32设置在灯座上，所述色温传感器31设置在灯罩11上；
控制单元，所述控制单元设置在壳体1内，所述控制单元包括分析处理模块和时钟模块，所述分析处理模块与光源单元2和监测单元3均连接，所述时钟模块与分析处理模块连接，所述控制单元可以选用可编程逻辑器件(PLC,Programmable Logic Controller)；
电源单元，所述电源单元设置在容置空间内，所述电源单元包括第一供电模块和两个第二供电模块，所述第一供电模块与控制单元连接，所述两个第二供电模块中的一个设置在分析处理模块与照明灯珠22之间，另一个设置在分析处理模块和健康辅助灯珠23之间。
在具体的实施过程中，所述光照度传感单元可以采用ROHM公司BH1750FVI芯片开发的模块，光照度测试范围(0-65535lx)足够覆盖室内照明所需范围(0-3000lx)；所述色温传感单元可以采用Taosinc公司的TCS3200颜色传感器。
如图9所示,所述健康照明灯具的健康照明方法，包括如下步骤：
S1:光照传感器和色温传感器31采集环境中的光照度数据和色温数据；
S2:分析控制模块从时钟模块读取实时时钟数据，并判断节律场景，所述节律场景为时间场景，所述时间场景为以下场景的任一种：早晨场景、上午场景、正午场景、下午场景、傍晚场景或者夜晚场景；
S3:分析模块根据光照度数据和色温数据，以及判定的时间场景，读取标准时间场景的参照数据，与光照度数据和色温数据进行比对计算，计算出照明光谱和健康辅助光谱；
S4:根据照明光谱和健康辅助光谱计算与白光LED灯珠、近红外LED灯珠和UVB紫外LED灯珠连接的各个第二供电模块的实时驱动电流；
S5:根据计算所得的各个第二供电模块的实时驱动电流控制白光LED灯珠、近红外LED灯珠和UVB紫外LED灯珠发光。
根据当前的时间，结合实时环境数据，得到模拟太阳光的出射光谱，再根据出射光谱调节白光LED灯珠、近红外LED灯珠和UVB紫外LED灯珠的实时驱动电流，满足照明要求的同时，实现健康照明光谱的出射，既能满足照明的需求，又能够改善长期居于室内的人的健康状况，消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患。
实施例2
如图3、图4和图5所示,一种健康照明灯具，包括：
壳体1，所述壳体1包括灯罩11和底座12，所述灯罩11和所述底座12结合后，内部形成容置空间；
光源单元2，所述光源单元2设置在所述容置空间内，所述光源单元2包括基板21、照明灯珠22和健康辅助灯珠23，所述照明灯珠22和健康辅助灯珠23设置在基板21上；所述照明灯珠22为多个多色温的白光LED灯珠组合的组合白光LED灯珠，所述健康辅助灯珠23包括近红外LED灯珠、UVB紫外LED灯珠和UVC紫外LED灯珠，所述多色温的白光LED灯珠的数量可以根据灯的种类和功率进行调整,所述基板21和各个灯珠之间设有接插件24。
图5为所述组合白光LED灯珠的结构示意图，多个多色温的白光LED芯片封装在一个LED灯珠中形成组合白光LED灯珠。
监测单元3，所述监测单元3包括两个光照度传感器32、两个色温传感器31和一个热释红外传感器33，所述光照度传感器32设置在灯座的前后两个方向上，所述色温传感器31设置在灯罩11的左右两个方向上，所述热释红外传感器33设置在灯罩11的最下端；
控制单元，所述控制单元设置在壳体1内，所述控制单元包括分析处理模块和时钟模块，所述分析处理模块与光源单元2和监测单元3均连接，所述时钟模块与分析处理模块连接,所述控制单元可以选用可编程逻辑器件(PLC,Programmable Logic Controller)；
电源单元，所述电源单元设置在容置空间内，所述电源单元包括第一供电模块和多个第二供电模块，所述第一供电模块与控制单元连接，所述多个第二供电模块分别设置在分析处理模块与多个多色温的白光LED灯珠之间，分析处理模块和近红外LED灯珠、UVB紫外LED灯珠以及UVC紫外LED灯珠之间。
在具体的实施过程中，所述光照度传感单元可以采用ROHM公司BH1750FVI芯片开发的模块，光照度测试范围(0-65535lx)足够覆盖室内照明所需范围(0-3000lx)；所述色温传感单元可以采用Taosinc公司的TCS3200颜色传感器；所述热释电红外传感单元可以采用炜盛科技型号为RD-624的热释电传感器。
如图9所示,所述健康照明灯具的健康照明方法，包括如下步骤：
S1:光照传感器、色温传感器31和热释红外传感器33采集环境中的光照度数据、色温数据和是否有人的信号；
S2:分析控制模块从时钟模块读取实时时钟数据，并判断节律场景，所述节律场景为季节场景和时间场景，所述季节场景为春季场景、夏季场景、秋季场景和冬季场景中的任一种，所述时间场景为以下场景的任一种：工作时间场景或者休息时间场景；
S3:分析模块根据光照度数据和色温数据，以及判定的季节场景和时间场景，读取标砖的季节场景和标准时间场景组合的参照数据，与光照度数据和色温数据进行比对计算，计算出照明光谱和健康辅助光谱；于此同时，分析模块还根据是否有人的信号，输出是否点亮UVC紫外LED灯珠的信号；
S4:根据照明光谱和健康辅助光谱计算与多个白光LED灯珠、近红外LED灯珠和UVB紫外LED灯珠连接的各个第二供电模块的实时驱动电流；根据是否点亮UVC紫外LED灯珠的信号，计算与UVC紫外LED灯珠连接的第二供电模块的实时驱动电流
S5:根据计算所得的各个第二供电模块的实时驱动电流控制多个多色温白光LED灯珠、近红外LED灯珠、UVB紫外LED灯珠发光和UVC紫外LED灯珠发光。
根据当前的时间，结合实时环境数据，得到模拟太阳光的出射光谱，再根据出射光谱调节各个多色温白光LED灯珠、近红外LED灯珠、UVB紫外LED灯珠发光和UVC紫外LED灯珠的实时驱动电流，满足照明要求的同时，实现健康照明光谱的出射，既能满足照明的需求，又能够改善长期居于室内的人的健康状况，消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患。
实施例3
如图6、图7和图8所示,一种健康照明灯具，包括：
壳体1，所述壳体1包括灯罩11和底座12，所述灯罩11和所述底座12结合后，内部形成容置空间；
光源单元2，所述光源单元2设置在所述容置空间内，所述光源单元2包括基板21、照明灯珠22和健康辅助灯珠23，所述照明灯珠22和健康辅助灯珠23设置在基板21上；所述照明灯珠22为混合灯珠，所述混合灯珠包括红光LED灯珠、蓝光LED灯珠和绿光LED灯珠，三种灯珠混合发光且所述红光LED灯珠、蓝光LED灯珠和绿光LED灯珠的数量可以根据需要进行调整，组合成白光LED灯珠，所述健康辅助灯珠23包括近红外LED灯珠、UVB紫外LED灯珠和UVC紫外LED灯珠且所述近红外LED灯珠、UVB紫外LED灯珠和UVC紫外LED灯珠的数目可以根据灯的类型和功率进行调整,所述基板21和各个灯珠之间设有接插件24。
图8为混合LED灯珠的结构示意图，所述白光LED灯珠、蓝光LED灯珠和绿光LED灯珠封装在一个总的LED灯珠中。
监测单元3，所述监测单元3包括两个光照度传感器32、两个色温传感器31、一个热释红外传感器33、甲醛传感器34和粉尘传感器35，所述光照度传感器32设置在灯座的前后两个方向上，所述色温传感器31设置在灯罩11的左右两个方向上，所述热释红外传感器33设置在灯罩11的最下端，所述有害气体传感器、甲醛传感器34和粉尘传感器35设置在灯罩11上；
控制单元，所述控制单元设置在壳体1内，所述控制单元包括分析处理模块、时钟模块和报警模块，所述分析处理模块与光源单元2和监测单元3均连接，所述时钟模块和报警模块与分析处理模块连接,所述控制单元可以选用可编程逻辑器件(PLC,ProgrammableLogic Controller)；
电源单元，所述电源单元设置在容置空间内，所述电源单元包括第一供电模块和多个第二供电模块，所述第一供电模块与控制单元连接，所述多个第二供电模块分别设置在分析处理模块与红光LED灯珠、蓝光LED灯珠以及绿光LED灯珠之间，分析处理模块和近红外LED灯珠、UVB紫外LED灯珠以及UVC紫外LED灯珠之间，所述第一供电模块可以采用恒压电源适配器，所述第二供电模块可以采用恒流电源适配器。
在具体的实施过程中，所述光照度传感单元可以采用ROHM公司BH1750FVI芯片开发的模块，光照度测试范围(0-65535lx)足够覆盖室内照明所需范围(0-3000lx)；所述色温传感单元可以采用Taosinc公司的TCS3200颜色传感器；所述热释电红外传感单元可以采用炜盛科技型号为RD-624的热释电传感器。所述甲醛传感器34可以采用瑞兰斯公司以ZP07-MP901芯片开发的模块，用于检测甲醛含量；所述纷传传感器采用夏普公司的GP2Y1014AU粉尘传感芯片开发的模块，用于检测空气中PM2.5含量。
如图9所示,所述健康照明灯具的健康照明方法，包括如下步骤：
S1:光照传感器、色温传感器31、热释红外传感器33、甲醛传感器34和粉尘传感器35采集环境中的光照度数据、色温数据、是否有人的信号、甲醛含量和粉尘含量；
S2:分析控制模块从时钟模块读取实时时钟数据，并判断节律场景，所述节律场景为季节场景和时间场景，所述季节场景为春季场景、夏季场景、秋季场景和冬季场景中的任一种，所述时间场景为以下场景的任一种：早晨场景、上午场景、正午场景、下午场景、傍晚场景或者夜晚场景；
S3:分析模块根据光照度数据和色温数据，以及判定的季节场景和时间场景，读取标砖的季节场景和标准时间场景组合的参照数据，与光照度数据和色温数据进行比对计算，计算出照明光谱和健康辅助光谱；于此同时，分析模块还根据是否有人的信号，输出是否点亮UVC紫外LED灯珠的信号；根据甲醛传感器34和粉尘传感器35采集的甲醛含量和粉尘含量，并与标准的甲醛含量和标准的粉尘含量进行对比，如果超过标准的甲醛含量和标准的粉尘含量，则发出执行指令使报警器报警；
S4:根据照明光谱和健康辅助光谱计算与多个白光LED灯珠、近红外LED灯珠和UVB紫外LED灯珠连接的各个第二供电模块的实时驱动电流；根据是否点亮UVC紫外LED灯珠的信号，计算与UVC紫外LED灯珠连接的第二供电模块的实时驱动电流；
S5:根据计算所得的各个第二供电模块的实时驱动电流控制多个多色温白光LED灯珠、近红外LED灯珠、UVB紫外LED灯珠发光和UVC紫外LED灯珠发光。
根据当前的时间，结合实时环境数据，得到模拟太阳光的出射光谱，再根据出射光谱调节各个红光LED灯珠、蓝光LED灯珠、绿光LED灯珠、近红外LED灯珠、UVB紫外LED灯珠和UVC紫外LED灯珠的实时驱动电流，满足照明要求的同时，实现健康照明光谱的出射，既能满足照明的需求，又能够改善长期居于室内的人的健康状况，消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患。
本申请实施的优点：本申请公开了一种健康照明灯具，所述照明灯具包括壳体、光源单元、监测单元、控制单元和电源单元，所述光源单元中同时设置了照明灯珠和健康辅助灯珠，并通过控制单元、监测单元和电源单元的相互配合，使健康照明灯具能模拟太阳光谱的节律，即能满足照明的要求，又能够改善长期居于室内的人的健康状况，消除或减缓不晒太阳带来的健康隐患,本申请还提供了一种健康照明方法。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本申请公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种健康照明灯具，包括壳体和光源单元，所述壳体内部形成容置空间，所述光源单元设置在所述容置空间内，所述光源单元包括基板和照明灯珠，所述照明灯珠设置在基板上，其特征在于，还包括：
健康辅助灯珠，所述健康辅助灯珠设置在所述基板上；
监测单元，所述监测单元包括至少一个光照度传感器和/或至少一个色温传感器，所述光照度传感器或/和所述色温传感器设置在壳体的外表面；
控制单元，所述控制单元设置在壳体内，所述控制单元包括分析处理模块和时钟模块，所述分析处理模块与光源单元和监测单元均连接，所述时钟模块与分析处理模块连接；
电源单元，所述电源单元设置在壳体外侧或者容置空间内，所述电源单元包括第一供电模块和多个第二供电模块，所述第一供电模块与控制单元连接，所述第二供电模块与照明灯珠和/或健康辅助灯珠一一对应设置，并与分析处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的健康照明灯具，其特征在于，所述光源单元还包括接插件，所述接插件设置在所述基板和所述照明灯珠之间，以及所述基板和所述健康辅助灯珠之间。
3.根据权利要求1所述的健康照明灯具，其特征在于，所述照明灯珠为白光LED灯珠或者混合灯珠。
4.根据权利要求3所述的健康照明灯具，其特征在于，所述混合灯珠至少包括红光LED灯珠、蓝光LED灯珠和绿光LED灯珠。
5.根据权利要求1所述的健康照明灯具，其特征在于，所述辅助灯珠为UVB紫外LED灯珠、UBC紫外LED灯珠或者近红外LED灯珠中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的健康照明灯具，其特征在于，所述监测单元还包括空气质量检测单元和/或热释红外传感器。
7.一种健康照明方法，其特征在于，包括如下步骤：
设定光照节律；
采集实时环境数据，所述环境数据至少包括光照度数据或/和色温数据；
采集实时时钟数据，根据设定光照节律判定节律场景；
对所述环境数据和所述节律场景进行分析计算，得到照明光谱和健康辅助光谱；
根据照明光谱和健康辅助光谱计算照明灯珠和健康辅助灯珠的实时驱动电流；
根据照明灯珠和健康辅助灯珠的实时驱动电流控制照明灯珠和健康辅助灯珠发光。
8.根据权利要求6所述的健康照明方法，其特征在于，所述环境数据还包括空气质量数据或/和室内的人员数量数据。
9.根据权利要求6所述的健康照明灯具，其特征在于，所述节律场景由季节场景和时间场景构成。
10.根据权利要求9所述的健康照明方法，其特征在于，所述时间场景为以下场景中的任一种：早晨场景、上午场景、正午场景、下午场景、傍晚场景、夜晚场景、工作时间场景和休息时间场景。
11.根据权利要求6所述的健康照明方法，其特征在于，所述环境数据和所述节律场景进行分析计算，得到照明光谱和健康辅助光谱具体为：
根据实时时钟数据计算出季节场景和时间场景，根据所述季节场景和所述时间读取标准季节场景和标准时间场景的参照数据，与环境数据进行比对计算，计算出照明光谱和健康辅助光谱。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811536459.8A CN109640443B (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种健康照明灯具及健康照明方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811536459.8A CN109640443B (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种健康照明灯具及健康照明方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109640443A true CN109640443A (zh) | 2019-04-16 |
| CN109640443B CN109640443B (zh) | 2023-12-26 |
Family
ID=66074206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811536459.8A Active CN109640443B (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种健康照明灯具及健康照明方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109640443B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110043822A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-23 | 宋争放 | 一种多功能健康台灯 |
| CN110062506A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-26 | 苏州瑞光电子科技股份有限公司 | 一种日照模拟装置及其驱动方法 |
| CN110430633A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-08 | 横店集团得邦照明股份有限公司 | 一种实时同步模拟阳光光照控制的实现方法及其系统 |
| CN111370393A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-07-03 | 上海大学 | 一种紫外led杀菌消毒器件及其封装制备方法 |
| WO2021148580A1 (en) * | 2020-01-23 | 2021-07-29 | Signify Holding B.V. | Determining light intensities for a plurality of leds which includes visible-light, uv-b and ir leds |
| WO2022222223A1 (zh) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 上海三思电子工程有限公司 | 多频段led消毒系统及消毒灯 |
| US11582852B2 (en) | 2021-02-10 | 2023-02-14 | American Sterilizer Company | Surgical lighting system that reduces risk of excessive radiant energy |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101351067A (zh) * | 2007-07-20 | 2009-01-21 | 广东昭信光电科技有限公司 | 大功率发光二极管照明灯具的智能控制系统 |
| CN104540264A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-04-22 | 杭州鸿雁东贝光电科技有限公司 | 一种室内光环境智能控制系统 |
| CN105042426A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-11 | 北京航空航天大学 | 一种模拟自然光变换的方法及其光源设备 |
| CN105276518A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-27 | 刘红 | 一种健康营养led光源设备的开发 |
| CN207884947U (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-18 | 深圳市众可智能管理有限公司 | 一种多场景应用健康复合灯 |
-
2018
- 2018-12-14 CN CN201811536459.8A patent/CN109640443B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101351067A (zh) * | 2007-07-20 | 2009-01-21 | 广东昭信光电科技有限公司 | 大功率发光二极管照明灯具的智能控制系统 |
| CN104540264A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-04-22 | 杭州鸿雁东贝光电科技有限公司 | 一种室内光环境智能控制系统 |
| CN105042426A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-11 | 北京航空航天大学 | 一种模拟自然光变换的方法及其光源设备 |
| CN105276518A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-27 | 刘红 | 一种健康营养led光源设备的开发 |
| CN207884947U (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-18 | 深圳市众可智能管理有限公司 | 一种多场景应用健康复合灯 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110043822A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-23 | 宋争放 | 一种多功能健康台灯 |
| CN110062506A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-26 | 苏州瑞光电子科技股份有限公司 | 一种日照模拟装置及其驱动方法 |
| CN110062506B (zh) * | 2019-05-24 | 2024-04-09 | 苏州瑞光电子科技股份有限公司 | 一种日照模拟装置及其驱动方法 |
| CN110430633A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-08 | 横店集团得邦照明股份有限公司 | 一种实时同步模拟阳光光照控制的实现方法及其系统 |
| WO2021148580A1 (en) * | 2020-01-23 | 2021-07-29 | Signify Holding B.V. | Determining light intensities for a plurality of leds which includes visible-light, uv-b and ir leds |
| CN111370393A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-07-03 | 上海大学 | 一种紫外led杀菌消毒器件及其封装制备方法 |
| US11582852B2 (en) | 2021-02-10 | 2023-02-14 | American Sterilizer Company | Surgical lighting system that reduces risk of excessive radiant energy |
| WO2022222223A1 (zh) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 上海三思电子工程有限公司 | 多频段led消毒系统及消毒灯 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109640443B (zh) | 2023-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109640443A (zh) | 一种健康照明灯具及健康照明方法 | |
| Boyce | Human factors in lighting | |
| US6554439B1 (en) | Illumination apparatus for simulating dynamic light conditions | |
| Hathaway | Effects of school lighting on physical development and school performance | |
| US10022556B1 (en) | Computer controlled solid state lighting assembly to emulate diurnal cycle and improve circadian rhythm control | |
| EP1462711B1 (en) | Color temperature-regulable led light | |
| US20150035440A1 (en) | Detector controlled illuminating system | |
| CN109714862B (zh) | 基于全光谱led的智能照明系统及智能照明方法 | |
| CN201434265Y (zh) | 护眼台灯 | |
| WO2013111134A1 (en) | Detector controlled illuminating system | |
| CN104540264A (zh) | 一种室内光环境智能控制系统 | |
| KR20150138385A (ko) | 일주기성 신경내분비 기능을 보호하기 위한 조명 시스템 | |
| CN208424845U (zh) | 有效调控人体昼夜节律的健康照明系统 | |
| CN201555058U (zh) | 一种全色温仿太阳光照明系统 | |
| RU148495U1 (ru) | Светодиодный облучатель для растений | |
| JP3755363B2 (ja) | 人工窓装置 | |
| CN101761789A (zh) | 色温可调集成大功率led医疗照明系统 | |
| CN102523658A (zh) | 一种仿自然光的可调照明灯 | |
| US20220353972A1 (en) | Solar Spectrum Simulation Device | |
| CN203289685U (zh) | 一种具有生理节律调节功能的led照明系统 | |
| CN117858300A (zh) | 基于健康照明的光谱控制方法、系统、led光源及照明装置 | |
| CN212618112U (zh) | 一种用于模拟自然光照明的光源的反光板 | |
| CN104735869A (zh) | 一种基于视觉舒适度的灯光控制系统及控制方法 | |
| Hathaway | A study into the effects of types of light on children-a case of daylight robbery | |
| RU2278408C2 (ru) | Универсальный полихроматический облучатель |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |