CN110933804A - 灯具、灯具角度控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种灯具、灯具角度控制系统及方法。上述的灯具角度控制方法包括：获取被照面信息和灯具安装信息；根据被照面信息和安装信息进行拟合，得到灯具的拟合光度学参数；根据拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据；根据仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到灯具的最优光度学参数；根据最优光度学参数调节灯具的角度。根据仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到灯具的最优光度学参数，即灯具的光度学参数的最优解；最后根据最优光度学参数调节灯具的角度；上述的灯具角度控制方法能够对灯具的配光角度进行准确调节，解决了灯具的配光角度调节的准确性较差的问题，同时提高了灯具的配光角度的调节效率。

Description

灯具、灯具角度控制系统及方法

技术领域

本申请涉及照明的技术领域，特别是涉及一种灯具、灯具角度控制系统及方法。

背景技术

灯具作为城市照明的重要组成部分，传统灯具通常采用高压钠灯、钨丝灯作为光源，但是，传统灯具整体上光效较低的缺点造成了能源的巨大浪费，因此，开发新型、高效、节能寿命长、显色指数高和环保的灯具对城市照明节能具有十分重要的意义。

近年来，随着LED光源在照明领域的高速发展，并以其长寿命、低能耗、绿色环保等优点，已经被越来越多的人所接受，并被广泛应用在照明领域中，目前，LED灯具已经普遍替代了传统灯具。其中，光学系统作为LED灯具中最重要的组成部分，需要其能够满足各类区域的照明需求，而且为了更加节能，灯具配光角度的调节也是必要的。

当灯具安装于现场之后，灯具的水平角度和高度等均会直接影响灯具的发光角度，进而影响被照面的照明效果。若在灯具的安装的现场进行调角，完全根据个人经验来调节，使灯具的配光角度调节的准确性较差。

发明内容

基于此，有必要针对灯具的配光角度调节的准确性较差的问题，提供一种灯具、灯具角度控制系统及方法。

一种灯具角度控制方法，包括：

获取被照面信息和灯具安装信息；

根据被照面信息和所述安装信息进行拟合，得到所述灯具的拟合光度学参数；

根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据；

根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到所述灯具的最优光度学参数；

根据所述最优光度学参数调节灯具的角度。

在其中一个实施例中，在获取灯具安装信息的步骤之前，所述灯具角度控制方法还包括：

分别采集所述被照面信息和所述灯具安装信息，使获取到的被照面信息和灯具安装信息能够与当前灯具的实际安装环境相适应，实现灯具角度的精准控制。

在其中一个实施例中，在根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真的步骤之前，所述灯具角度控制方法还包括：

实时采集所述灯具的当前角度，以便实时监测或输出灯具的角度数据。

在其中一个实施例中，根据所述仿真建模所需的基础光度学参数进行仿真，得到所述灯具的最优光度学参数的步骤包括：

根据所述仿真建模所需的基础数据进行建模，得到所述灯具的场景建模数据；

根据所述场景建模数据进行仿真，得到初始仿真光学度参数；

根据所述灯具的当前角度对所述初始仿真光学度参数进行优化，得到所述灯具的最优光学度参数，这样将初始仿真光学度参数结合灯具的当前角度数据的反馈优化，得到最优光学度参数的最优解，这样得到的最优光学度参数更加地准确全面，提高了灯具的角度调节的精度。

在其中一个实施例中，在根据所述灯具的当前角度对所述初始仿真光学度参数进行优化的步骤之后，所述根据所述仿真建模所需的基础光度学参数进行仿真的步骤还包括：

存储所述灯具的角度优化过程数据，对各角度反馈优化过程中数据进行存储，以便下次调节过程中直接调用，缩短灯具角度控制调节所需的时间，提高了灯具角度控制效率。

在其中一个实施例中，在根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真的步骤之后，所述灯具角度控制方法还包括：

可视化输出所述灯具的最优光学度参数，以将优化后的灯具调节的各参数直观地展示给使用者，提高了灯具的使用方便性。

在其中一个实施例中，根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合的步骤之前，以及在根据被照面信息和所述安装信息进行拟合的步骤之后，所述灯具角度控制方法还包括：

获取所述灯具的预设光度学参数；

根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合的步骤具体为：根据所述预设光度学参数和拟合光度学参数进行挑选并拟合，使拟合得到的仿真建模所需的基础数据同时兼顾使用者设定的预设光度学参数、被照面信息和灯具安装信息，从而使仿真建模所需的基础数据更加准确且能够满足使用者的需求，提高了灯具的适用性。

一种灯具角度控制系统，包括：

获取模块，用于获取被照面信息和灯具安装信息；

数据拟合模块，用于根据被照面信息和所述安装信息进行拟合，得到所述灯具的拟合光度学参数；

基础数据产生模块，用于根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据；

建模仿真模块，用于根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到所述灯具的最优光度学参数；

驱动模块，根据所述最优光度学参数调节灯具的角度。

在其中一个实施例中，灯具角度控制系统还包括采集模块，所述采集模块用于分别采集所述被照面信息和所述安装信息，使获取到的被照面信息和灯具安装信息能够与当前灯具的实际安装环境相适应，实现灯具角度的精准控制。

一种灯具，包括上述任一实施例所述的灯具角度控制系统。

上述的灯具、灯具角度控制系统及方法，首先获取被照明信息和灯具安装信息，以计算灯具与被照面的相对位置及被照面的参数；然后根据被照面信息和安装信息进行拟合，得到灯具的拟合光度学参数；然后根据拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据；然后根据仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到灯具的最优光度学参数，即灯具的光度学参数的最优解；最后根据最优光度学参数调节灯具的角度；上述的灯具角度控制方法能够对灯具的配光角度进行准确调节，解决了灯具的配光角度调节的准确性较差的问题，同时提高了灯具的配光角度的调节效率。

附图说明

图1为一实施例的灯具角度控制方法的流程图；

图2为图1所示灯具角度控制方法的步骤S107的流程图；

图3为一实施例的灯具角度控制系统的模块图；

图4为灯具的控制中心的拓扑示意图；

图5为灯具的单灯系统的拓扑示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对灯具、灯具角度控制系统及方法进行更全面的描述。附图中给出了灯具、灯具角度控制系统及方法的首选实施例。但是，灯具、灯具角度控制系统及方法可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对灯具、灯具角度控制系统及方法的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在灯具、灯具角度控制系统及方法的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一实施例的灯具角度控制方法包括：

S101，获取被照面信息和灯具安装信息。

在其中一个实施例中，通过灯具的控制中心模块获取被照面信息和灯具安装信息。在一实施例中，被照面信息包括被照面尺寸范围和相邻灯具间隔等信息。在其中一个实施例中，灯具安装信息包括灯具与被照面的相对高度、水平角度和灯具具体位置信息等。

S103，根据被照面信息和所述安装信息进行拟合，得到所述灯具的拟合光度学参数。

S105，根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据。

S107，根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到所述灯具的最优光度学参数，即得到灯具的光度学参数的最优解。

S109，根据所述最优光度学参数调节灯具的角度。

上述的灯具角度控制方法，首先获取被照明信息和灯具安装信息，以计算灯具与被照面的相对位置及被照面的参数；然后根据被照面信息和安装信息进行拟合，得到灯具的拟合光度学参数；然后根据拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据；然后根据仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到灯具的最优光度学参数，即灯具的光度学参数的最优解；最后根据最优光度学参数调节灯具的角度。上述的灯具角度控制方法能够对灯具的配光角度进行准确调节，解决了灯具的配光角度调节的准确性较差的问题，同时提高了灯具的配光角度的调节效率。上述的灯具角度控制方法，综合考虑现场灯具安装的影响因素，给出更精准的调节角度，来满足使用者实际需求。系统直接完成现场的测试、仿真、优化等，可以给使用者更直观的选择，大大的节省测试建模优化的时间。

在其中一个实施例中，在获取灯具安装信息的步骤S101之前，所述灯具角度控制方法还包括：

分别采集所述被照面信息和所述灯具安装信息，使获取到的被照面信息和灯具安装信息能够与当前灯具的实际安装环境相适应，实现灯具角度的精准控制。

在本实施例中，每一灯具上设有定位模块和检测模块，定位模块与检测模块协同检测得到相邻灯具的间隔信息和每一灯具的具体位置信息。进一步地，灯具与被测面的相对高度可以通过定位模块和距离传感器协同采集得到。同理，水平角度信息也可以通过定位模块和距离传感器协同采集得到。进一步地，被照面尺寸范围信息可以通过摄像头采集得到，或直接获取大数据的道路信息，即直接获取地图等平台的大数据的道路信息，引入道路大数据信息建模，节省现场测试的人力和时间成本。对于偏远的地段，大数据的道路信息可能存在缺失，仅能够通过安装摄像头采集得到被照面尺寸范围信息。

在其中一个实施例中，在根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真的步骤S107之前，所述灯具角度控制方法还包括：

实时采集所述灯具的当前角度，以便实时监测或输出灯具的角度数据。

在一实施例中，通过检测模块实时检测灯具配光的出光角度信息，以实时采集灯具的当前角度，并与驱动模块之间反馈调节，配合透镜模块实现灯具角度的无级精准化调节。在其中一个实施例中，检测模块包括照度采集探头和光强度采集探头，照度采集探头用于采集照度参数，光强度采集探头用于采集光强度，这样在照度采集探头和光强度采集探头的共同作用下采集到灯具的光信息数据，在驱动模块的共同作用下得到完整的角度信息。

如图2所示，在其中一个实施例中，根据所述仿真建模所需的基础光度学参数进行仿真，得到所述灯具的最优光度学参数的步骤S107包括：

S107A，根据所述仿真建模所需的基础数据进行建模，得到所述灯具的场景建模数据。

在本实施例中，控制中心模块根据仿真建模所需的基础数据进行建模，得到所述灯具的场景建模数据。在其中一个实施例中，检测模块还用于与定位模块协同检测被照面信息和灯具安装信息，即用于与定位模块协同采集被照面信息和灯具安装信息，并反馈至控制中心模块完成建模。

S107B，根据所述场景建模数据进行仿真，得到初始仿真光学度参数。

S107C，根据所述灯具的当前角度对所述初始仿真光学度参数进行优化，得到所述灯具的最优光学度参数，这样将初始仿真光学度参数结合灯具的当前角度数据的反馈优化，得到最优光学度参数的最优解，这样得到的最优光学度参数更加地准确全面，提高了灯具的角度调节的精度。

在本实施例中，根据仿真得到使用者所需的各个光度学参数，并结合相应灯具的角度的调节对光学度参数进行反馈优化，得到最优光学度参数，即得到一最优解。

如图2所示，在其中一个实施例中，在根据所述灯具的当前角度对所述初始仿真光学度参数进行优化的步骤S107C之后，所述根据所述仿真建模所需的基础光度学参数进行仿真的步骤S107还包括：

S107D，存储所述灯具的角度优化过程数据，对各角度反馈优化过程中数据进行存储，以便下次调节过程中直接调用，缩短灯具角度控制调节所需的时间，提高了灯具角度控制效率。

在其中一个实施例中，在根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真的步骤S107之后，所述灯具角度控制方法还包括：

可视化输出所述灯具的最优光学度参数，以将优化后的灯具调节的各参数直观地展示给使用者，提高了灯具的使用方便性。在本实施例中，根据仿真得到使用者所需的各个光度学参数，并结合相应灯具的角度的调节对光学度参数进行反馈优化，得到最优光学度参数并可视化输出，即得到一最优解。

在其中一个实施例中，根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合的步骤之前，以及在根据被照面信息和所述安装信息进行拟合的步骤之后，所述灯具角度控制方法还包括：

获取所述灯具的预设光度学参数。在本实施例中，使用者可以通过可视化输入端设定输入灯具的预设光度学参数，以使灯具角度控制调节更好地满足使用者需求，使灯具角度控制更加人性化和具有更好的适用性。在本实施例中，使用者可以通过可视化输入模块的输入界面设定输入灯具的预设光度学参数，如通过触控显示面板设定输入灯具的预设光度学参数。

在其中一个实施例中，根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合的步骤S105具体为：根据所述预设光度学参数和拟合光度学参数进行挑选并拟合，使拟合得到的仿真建模所需的基础数据同时兼顾使用者设定的预设光度学参数、被照面信息和灯具安装信息，从而使仿真建模所需的基础数据更加准确且能够满足使用者的需求，提高了灯具的适用性。

上述的灯具角度控制方法，现场检测模块采集和大数据拟合安装条件和被照面信息建模，在控制中心模块仿真计算，并在灯具的可调角度范围内调节角度，判断所得到的灯具的光学度参数是否为最优解，即是否为最优光学度参数，如此反馈优化来实现灯具角度的调节。

本申请还提供一种灯具角度控制系统。在其中一个实施例中，灯具角度控制系统采用上述任一实施例所述的灯具角度控制方法进行控制。如图3所示，在一实施例中，灯具角度控制系统包括获取模块100、数据拟合模块200、基础数据产生模块300、建模仿真模块400以及驱动模块500。获取模块用于获取被照面信息和灯具安装信息。数据拟合模块用于根据被照面信息和所述安装信息进行拟合，得到所述灯具的拟合光度学参数。基础数据产生模块用于根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据。建模仿真模块用于根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到所述灯具的最优光度学参数。驱动模块根据所述最优光度学参数调节灯具的角度。

在其中一个实施例中，灯具角度控制系统还包括采集模块，所述采集模块用于分别采集所述被照面信息和所述安装信息，使获取到的被照面信息和灯具安装信息能够与当前灯具的实际安装环境相适应，实现灯具角度的精准控制。

在其中一个实施例中，采集模块包括定位模块和检测模块，定位模块和检测模块均设于灯具上。定位模块与检测模块协同检测得到相邻灯具的间隔信息和每一灯具的具体位置信息。

进一步地，采集模块还包括距离传感器，灯具与被测面的相对高度可以通过定位模块和距离传感器协同采集得到。同理，水平角度信息也可以通过定位模块和距离传感器协同采集得到。

进一步地，采集模块还包括摄像头，被照面尺寸范围信息可以通过摄像头采集得到，或直接获取大数据的道路信息，即直接获取地图等平台的大数据的道路信息。对于偏远的地段，大数据的道路信息可能存在缺失，仅能够通过安装摄像头采集得到被照面尺寸范围信息。

在其中一个实施例中，检测模块包括照度采集探头和光强度采集探头，照度采集探头用于采集照度参数，光强度采集探头用于采集光强度，这样在照度采集探头和光强度采集探头的共同作用下采集到灯具的光信息数据，在驱动模块的共同作用下得到完整的角度信息。

在其中一个实施例中，建模仿真模块包括场景建模单元、仿真计算单元和优化单元。场景建模单元用于根据所述仿真建模所需的基础数据进行建模，得到所述灯具的场景建模数据。仿真计算单元用于根据所述场景建模数据进行仿真，得到初始仿真光学度参数。优化单元用于根据所述灯具的当前角度对所述初始仿真光学度参数进行优化，得到所述灯具的最优光学度参数，这样将初始仿真光学度参数结合灯具的当前角度数据的反馈优化，得到最优光学度参数的最优解，这样得到的最优光学度参数更加地准确全面，提高了灯具的角度调节的精度。

在其中一个实施例中，建模仿真模块还包括存储模块，用于存储所述灯具的角度优化过程数据，对各角度反馈优化过程中数据进行存储，以便下次调节过程中直接调用，缩短灯具角度控制调节所需的时间，提高了灯具角度控制效率。

在其中一个实施例中，灯具角度控制系统还包括可视化输出模块，用于可视化输出所述灯具的最优光学度参数，以将优化后的灯具调节的各参数直观地展示给使用者，提高了灯具的使用方便性。

在其中一个实施例中，灯具角度控制系统还包括可视化输入模块，用于输入设定灯具的预设光度学参数，使用者通过可视化输入模块有选择地将灯具的光参数需求信息输入到控制中心模块。在本实施例中，使用者可以通过可视化输入模块的输入界面设定输入灯具的预设光度学参数，以使灯具角度控制调节更好地满足使用者需求，使灯具角度控制更加人性化和具有更好的适用性。

在其中一个实施例中，仿真计算单元还用于根据所述预设光度学参数和拟合光度学参数进行挑选并拟合，使拟合得到的仿真建模所需的基础数据同时兼顾使用者设定的预设光度学参数、被照面信息和灯具安装信息，从而使仿真建模所需的基础数据更加准确且能够满足使用者的需求，提高了灯具的适用性。

进一步地，灯具角度控制系统还包括供电模块，供电模块用于与获取模块、数据拟合模块、基础数据产生模块、建模仿真模块、驱动模块以及控制中心模块电连接，即供电单元与各单元连接，以用于给各单元供电。

进一步地，灯具角度控制系统还包括中枢控制单元，中枢控制单元用于统筹各单元之间的配合并将控制信号传递至控制中心模块，以将使用者设定输入的预设光度学参数的信号转换成控制驱动模块动作的控制信号，使灯具角度控制更好地满足使用者的需求。

进一步地，灯具角度控制系统还包括信号发送接收单元，信号发送接收单元用于发送控制信号至控制中心模块，即信号发送接收单元用于将中枢控制单元的控制信号发送至控制中心模块。进一步地，信号发送接收单元还用于接收控制中心模块反馈的数据信息，使中枢控制单元通过信号发送接收单元能够获取单灯系统的控制中心模块反馈的数据信息，从而使中枢控制单元具备一定的异常检测处理功能，以保证单灯系统正常运行。在其中一个实施例中，控制中心模块均与信号发送接收单元通信连接。

本申请还提供一种灯具，包括至少一单灯系统，每一单灯系统包括上述任一实施例所述的灯具角度控制系统。在本实施例中，单灯系统的数目为多个。

在一个实施例中，灯具还包括控制中心模块，控制中心模块分别与获取模块、数据拟合模块、基础数据产生模块、建模仿真模块、驱动模块、中枢控制单元、信号发送接收单元、可视化输入模块和可视化输出模块通信连接。可以理解，控制中心模块可以是远程中央集控中心或现场遥控单元，以控制单个或区域内的多个单灯系统的出光角度的调节。

可以理解，在其他实施例中，获取模块、数据拟合模块、基础数据产生模块、建模仿真模块、驱动模块、中枢控制单元、信号发送接收单元、可视化输入模块和可视化输出模块均可以与控制中心模块集成设置，形成灯具的控制中心。

在一个实施例中，控制中心用来提供给使用者一可视化的输入和输出端口，使用者可以将光参数需求信息通过输入单元发送给控制中心，经过控制中心的反馈优化，得到使用者满意的最优解。控制中心具体包括可视化输入单元、数据拟合单元、场景建模单元、仿真计算单元、可视化输出单元、中枢控制单元、存储单元、供电单元和信号发送接收单元等。

在一个实施例中，可视化输入单元用来给使用者提供一可视化的输入端口，使用者可以有选择的将光参数需求信息输入到控制中心。数据拟合单元用来拟合来自诸如地图等平台的大数据的道路信息，和单灯系统检测单元采集到的灯具安装信息，再结合使用者需求，挑选并拟合出仿真建模所需的基础数据。场景建模单元用来根据拟合的信息，完成场景建模。仿真计算单元用来仿真得到使用者所需的各个光度学参数。并结合相应单灯系统的检测单元、控制单元等对于角度的调节完成参数的反馈优化，得到一最优解，并通过可视化输出单元输出。

在一个实施例中，可视化输出单元用来将优化后的各参数直观的展示给使用者。数据存储单元用来存储各角度反馈优化过程数据，以便下次调用。中枢控制单元用来统筹协调整体各单元之间的配合，接受使用者最满意的信号，并将其转换成单灯控制信号，传递给信号发送接收单元，同时具备一定的异常检测处理等功能，以保证系统的正常运行。信号发送接收单元用来发送控制信号到单灯系统，并接收单灯系统反馈回来的数据信息等。供电单元与各单元连接，用来给各单元供电。如图4所示为灯具角度控制系统的拓扑示意图。

在一个实施例中，单灯系统包括透镜单元、驱动单元、控制单元、检测单元、定位单元、存储单元、供电单元、发光单元、必要的有线或无线传输等部分。驱动单元与透镜单元机械连接，用来驱动整版透镜相对光源转动，即调整了透镜与光源的相对位置，进而实现了灯具角度的无级调节。控制单元与驱动单元有线或无线连接，用来控制驱动单元的转速和行程，进而控制整版透镜的转动角度。

在一个实施例中，供电单元与各单元连接，用来给各单元供电。检测单元用来实时检测角度信息，并与驱动单元之间反馈调节，配合透镜单元，一同实现角度的无级精准化调节，具体包括照度采集探头、光强采集探头，在驱动装置的作用下得到完整的角度信息。检测单元还用来与定位单元协同检测灯具安装和被照面信息，并反馈给控制中心完成建模，灯具安装信息具体包括灯具距被照面相对高度、水平角度、具体位置信息等，被照面信息具体包括被照面尺寸范围、相邻灯具间距等信息。存储单元用来存储各不同角度的驱动信息，以保证下次启动精确调整。发光单元与整版透镜相对固定安装，包括一颗或多颗LED、PCB、散热器等构成。如图5所示为单灯系统的拓扑示意图。

在一实施例中，每一单灯系统的灯具角度控制系统还包括建立模块、调用模块以及比较模块。建立模块用于将多个预设位置信息与多个驱动信息一一对应设置。获取模块还用于获取所述透镜与所述光源之间的目标位置信息。调用模块用于若所述目标位置信息属于多个所述预设位置信息的其中一个，则调用与所述预设位置信息相应的所述驱动信息，根据所述驱动信息调节所述透镜与所述光源的相对位置。检测模块还用于检测透镜与光源的相对位置信息，以得到透镜的当前位置信息。比较模块用于将当前位置信息与透镜的目标位置信息进行比较，得到所述透镜的调节值。驱动模块还用于根据所述透镜的调节值驱动透镜相对于光源运动。在本实施例中，调节系统包括控制单元，控制单元包括调用模块、检测模块和比较模块。

在其中一个实施例中，控制单元通过有线或无线连接于驱动模块的控制端。在其中一个实施例中，控制单元控制驱动模块的转速和行程，进而控制整版透镜的转动角度。在其中一个实施例中，驱动模块与透镜机械连接，以驱动整版透镜相对于光源转动，即对透镜与光源的相对位置进行调节，进而实现灯具的出光角度的无极调节。

在其中一个实施例中，检测模块用于实时检测透镜相对于光源的角度信息，并与驱动单元之间反馈调节。在本实施例中，调角系统配合透镜的透镜单元的形状结构，共同实现灯具的出光角度的无级精准化调节。在其中一个实施例中，检测模块包括照度采集探头或光强采集探头中的至少一种，如此检测模块在驱动模块的作用下能够检测得到完整的灯具的角度信息。

在其中一个实施例中，每一单灯系统还包括透镜和光源。透镜包括透镜单元，透镜单元与光源相对应。透镜单元的一面开设有出光槽，出光槽的内壁为第一出光面。第一出光面的法向截面为第一弧形线，且出光槽朝向光源设置，且透镜单元与光源的相对位置可调。透镜单元背离开设有出光槽的表面的一面为第二出光面，第二出光面与第一出光面相对应，且第二出光面的法向截面为第二弧形线。在透镜单元的不同法向截面位置，第一弧形线与第二弧形线的相对位置不同，以形成不同的出光角度。垂直于透镜单元的位置调节方向的法平面为法向截面。

在其中一个实施例中，存储模块还用于存储多个预设位置信息与多个驱动信息一一对应的数据库，以便使用过程中能够快速调用，同时保证下次启动精确调节。在本实施例中，存储模块用于存储多个不同的预设位置信息及其相应的驱动信息。预设位置信息为角位移信息。预设位置信息相应的驱动信息为驱动模块驱动透镜相对于光源转动的驱动位移信息。

在其中一个实施例中，供电模块还与控制单元电连接，以对控制单元和驱动模块进行供电。在本实施例中，供电模块还用于与光源电连接，使供电模块可以对光源进行供电。

在其中一个实施例中，透镜盖设于光源上，且光源发出的光线能够通过透镜折射出来。光源与透镜的相对位置可调。在本实施例中，灯具为庭院灯。在一实施例中，透镜包括多个透镜单元，多个透镜单元连接于一起，使多个透镜单元的出光角度能够同步调节。在本实施例中，多个透镜单元连接于一起形成闭合结构。在其中一个实施例中，多个透镜单元依次连接形成环状结构，使透镜可通过旋转的方式沿位置调节方向进行调节，提高了透镜的位置调节的方便性。在其他实施例中，多个透镜单元依次连接不仅限于形成环状结构，还可以形成矩形结构或其他多边形结构。在其他实施例中，多个透镜单元依次连接也可以不形成闭合结构。在其他一个实施例中，多个透镜单元依次连接形成弧形结构。

在其中一个实施例中，每一透镜单元与光源对应设置，使光源发出的光线能够通过透镜单元折射出来。在一实施例中，每一透镜单元的一面开设有出光槽，出光槽的内壁为第一出光面。第一出光面的法向截面为第一弧形线，且出光槽朝向光源设置，且透镜单元与光源的相对位置可调，使光源能够调节至与透镜单元不同相对位置处。

其中，法向截面为垂直于透镜单元的位置调节方向的法平面，即法向截面为垂直于透镜单元的位置调节方向的截面。在本实施例中，通过旋转的方式调节透镜单元与光源的相对位置。可以理解，在其他实施例中，也可以通过平移的方式调节透镜单元与光源的相对位置。对于第一出光面的不同位置的法向截面，第一弧形线的形状不相同。

在一实施例中，每一透镜单元背离开设有出光槽的表面的一面为第二出光面。第二出光面与第一出光面相对应，使光源发出的光线依次经过第一出光面和第二出光面折射出来。在其中一个实施例中，第二出光面的法向截面为第二弧形线。在透镜单元的不同法向截面位置，第一弧形线与第二弧形线的相对位置不同，以形成不同的出光角度。对于第二出光面的不同位置的法向截面，第二弧形线的形状不相同。

由于透光单元的一面开设有出光槽，且出光槽朝向光源设置，出光槽的内壁为第一出光面，透镜单元背离开设有出光槽的表面为第二出光面，又由于第二出光面与第一出光面相对应，使光源发出的光线能够依次经过第一出光面和第二出光面折射射出，实现灯具的出光。由于在透镜单元的不同法向截面位置，第一弧形线与第二弧形线的相对位置不同，这样光源经过不同法向截面位置对应的出光槽的内壁位置折射出来以形成不同的出光角度，这样在透镜单元沿位置调节方向调节至相对于光源的不同位置时，光源的出光角度不同，实现灯具的不同出光角度调节，以满足不同的配光角度要求，避免了传统的灯具通过更换不同的二次透镜来实现不同的配光角度的要求，解决了模具成本较高和时效性较低的问题。

在其中一个实施例中，出光槽的延伸方向与透镜单元的位置调节方向重合，使透镜单元能够沿位置调节方向调节至与光源对应的不同位置处，从而使光源通过透镜单元的不同位置折射出不同的光线，实现透镜单元出光的连续性。在其中一个实施例中，出光槽的延伸方向为曲线方向。在本实施例中，出光槽的延伸方向为弧形方向，即出光槽沿透镜的圆周方向延伸的圆弧形方向。可以理解，在其他实施例中，出光槽的延伸方向不仅限于为圆弧形方向，还可以为非圆弧形方向。在其中一个实施例中，出光槽的延伸方向可以为不规则的闭合曲线方向。

为提高灯具的照射角度范围，在其中一个实施例中，第二出光面为弧形曲面结构，使第二出光面具有较好的出光效果，同时使光线通过透镜单元的第二出光面在同一法向截面位置的不同位置折射出不同角度的光线，提高了灯具的照射角度范围。

在其中一个实施例中，透镜单元的一端的法向截面的出光角度大于透镜单元的另一端的法向截面的出光角度。透镜单元的出光角度从最大出光角度的端部向最小出光角度的端部递减，这样在透镜单元沿位置调节方向调节过程中相应的出光角度递减或递增。

在其中一个实施例中，透镜单元的出光角度范围为120°～135°，使透镜单元的出光角度范围较大。在一实施例中，透镜单元的最大出光角度为135°。当透镜单元的最大出光角度位置沿位置调节方向调节至与光源的出光方向对应时，透镜单元的出光角度最大。在本实施例中，当其中一个透镜单元的出光角度调节至最大时，其他透镜单元的出光角度同时调节至最大，此时整个透镜结构的出光角度最大。

在一实施例中，透镜单元的最小出光角度为120°。当透镜单元的最小出光角度位置沿位置调节方向调节至与光源的出光方向对应时，透镜单元的出光角度最小。在本实施例中，当其中一个透镜单元的出光角度调节至最小时，其他透镜单元的出光角度同时调节至最小，此时整个透镜结构的出光角度最小。在一实施例中，透镜单元的最小出光角度位置对应的法向截面为两个同圆心的半圆结构，即透镜单元的最小出光角度位置对应的法向截面的第一弧形线和第二弧形线均为半圆弧形线。可以理解，在其他实施例中，透镜单元的最小出光角度位置对应的法向截面不仅限于两个同圆心的半圆结构。

在一实施例中，在透镜单元的最小出光角度与最大出光角度之间存在一个中间出光角度。当沿透镜单元的位置调节方向在透镜单元的最大出光角度位置与最小出光角度位置之间调节至中间出光角度时，透镜单元的出光角度为127.5°，此时透镜单元的出光角度为中间出光角度。在本实施例中，当其中一个透镜单元的出光角度调节至127.5°时，其他透镜单元的出光角度同时调节至127.5°时，此时整个透镜结构的出光角度为127.5°。

可以理解，在其他实施例中，透镜单元的出光角度范围不仅限于120°～135°。也就是说，透镜单元的最大出光角度不局限于135°，同理，透镜单元的最小出光角度也不局限于120°，透镜单元的最大出光角度和最小出光角度均可以通过调整透镜单元的相应位置的结构来进行改变。

在其中一个实施例中，相邻两个透镜单元关于法向截面对称设置，使相邻两个透镜单元对称连接共同组成与一个光源相对设置的透镜单元组，从而使透镜可以沿透镜单元的位置调节方向的正反两个方向进行调节均能够实现光源出光角度的增大或减小。在本实施例中，相邻两个透镜单元的法向截面的出光角度较大的端部连接于一起，或相邻两个透镜单元的法向截面的出光角度较小的端部连接于一起，使相邻两个透镜单元关于法向截面对称设置。由于每一透镜单元的两端的法向截面的面积不相等，相邻两个透镜单元关于法向截面对称设置，可以使相邻两个透镜单元的法向截面的面积相等的端部连接于一起，使相邻两个透镜单元的连接位置较为平滑，从而使整个透镜的结构较为平滑连贯。在本实施例中，多个透镜单元沿着封闭圆形状的轨迹首尾相接阵列，形成环状的整版透镜结构。

在其中一个实施例中，透镜还包括固定架，至少一个透镜单元与固定架连接，使多个透镜单元在沿位置调节方向进行调节时均随固定架运动。在其中一个实施例中，固定架包括固定轴和多个连接板，每一连接板的一端与固定轴连接，另一端与透镜单元连接。在本实施例中，连接板的数目为三个。在一实施例中，多个连接板沿固定轴的周向间隔分布，使固定架更好地连接于透镜单元。在其他实施例中，连接板的数目不仅限于三个，还可以是四个或其他数目。

在其中一个实施例中，出光槽朝向光源设置，且透镜单元与光源的相对位置可调。在其中一个实施例中，光源的数目为N个。透镜单元的数目为2N个，相邻两个透镜单元关于法向截面对称设置，即相邻两个透镜单元组成透镜单元组，如此组成N个透镜单元组。N个透镜单元组与N个光源一一对应，即每一光源与相应的透镜单元组对应设置，使每一光源发出的光线可以通过透镜单元组折射至外界。

在其中一个实施例中，单灯系统还包括线路板，光源设于线路板上并与线路板电连接，使光源电连接于线路板上。在其中一个实施例中，N个光源沿线路板的周向间隔设置于线路板上，使灯具具有较好的照明效果。在本实施例中，线路板为PCB，使线路板的厚度较薄。在其中一个实施例中，N个光源均设于线路板的同一面上，使N个光源均朝同一方向射出光线。在其中一个实施例中，灯具还包括散热器，线路板设于散热器上，使散热器对线路板的热量进行散热，提高了灯具的散热性能。在本实施例中，线路板贴附于散热器上，使线路板上的热量能够传递至散热器上进行散热。在本实施例中，每一光源设于线路板的背离散热器的一面。在其中一个实施例中，单灯系统还包括导热胶层，线路板通过导热胶层粘贴于散热器上，使线路板上的热量快速传递至散热器上。

在其中一个实施例中，单灯系统还包括转轴，转轴与固定架连接。线路板开设有第一通孔，散热器开设有与第一通孔连通的第二通孔。转轴分别位于第一通孔和第二通孔内，且转轴分别与线路板和散热器转动连接，使固定架随转轴相对于线路板转动，由于固定架与至少一个透镜单元连接，且多个透镜单元连接于一体，使N个透镜单元组均随固定架转动，从而使N个透镜单元组均相对于相应的光源运动，使每一透镜单元组沿位置调节方向相对于光源调节至不同的位置，实现灯具的不同出光角度的调节。

可以理解，转轴可以通过人工手动的方式沿位置调节方向调节灯具的不同出光角度。在其他实施例中，转轴也可以通过动力驱动的方式沿位置调节方向调节灯具的不同出光角度。

在其中一个实施例中，驱动模块的动力输出端与转轴连接，使驱动模块驱动转轴分别相对于散热器和线路板转动，实现灯具的不同出光角度的自动调节。在本实施例中，驱动模块包括电机和连接轴，连接轴的一端与电机的动力输出端连接，连接轴的另一端与转轴连接。当电机驱动连接轴转动时，连接轴带动转轴和固定架转动，使透光单元随固定架相对于线路板转动，从而使每一透光单元组相对于相应的光源运动，实现灯具的出光角度的调节。在其他实施例中，电机还可以采用旋转气缸进行替换。

在其中一个实施例中，获取模块还与控制中心模块连接。在本实施例中，获取模块与驱动模块的控制端连接。获取模块还与控制中心模块连接，使获取模块与控制中心模块通信连接。具体在本实施例中，获取模块通过有线或无线连接于控制中心模块。

在其中一个实施例中，每一单灯系统的工作过程为：控制中心模块发出可调角度范围内任意角度信号给获取模块，控制单元判断此角度是否在存储模块中。如果存储模块中有此角度数据，驱动模块驱动转轴带动整版透镜转动至目标角度位置，点亮所有的LED，可以得到所需的灯具的出光角度。如果存储模块中没有此角度数据，检测模块检测透镜的当前角度位置，通过检测模块与驱动模块之间的多次反馈优化，得到整版透镜的目标角度位置，点亮所有LED，可以得到所需的灯具的出光角度，同时存储此时的目标角度位置信息及相应的驱动信息，便于下次调节时条件调用。

当对于上述的灯具的出光角度没有具体要求时，可以通过控制中心模块的触摸屏或者实体按键，发出无级调节信号，从大到小或者从小到大调节灯具的出光角度，直至灯具使用现场的效果满意为止。当有系列的N个灯具组成的灯具系统需要统一调节时，即对N级灯具系统需要统一调节时，由控制中心模块向各个灯具统一发出控制信号即可实现N级调控。具体调节流程请参见图5所示的单灯系统的拓扑示意图。

上述的灯具和灯具角度控制系统，首先获取被照明信息和灯具安装信息，以计算灯具与被照面的相对位置及被照面的参数；然后根据被照面信息和安装信息进行拟合，得到灯具的拟合光度学参数；然后根据拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据；然后根据仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到灯具的最优光度学参数，即灯具的光度学参数的最优解；最后根据最优光度学参数调节灯具的角度。上述的灯具角度控制方法能够对灯具的配光角度进行准确调节，解决了灯具的配光角度调节的准确性较差的问题，同时提高了灯具的配光角度的调节效率。

在一个实施例中，上述的灯具、灯具角度控制系统及灯具角度控制方法，能够解决现有灯具配光角度无法无级调节的问题，降低透镜模具成本和灯具组装时间成本，增加时效性，实现智能调控。综合考虑现场灯具安装的影响因素，给出更精准的调节角度，来满足使用者实际需求。系统直接完成现场的测试、仿真、优化等，可以给使用者更直观的选择，大大的节省测试建模优化的时间。引入道路大数据信息建模，节省现场测试的人力和时间成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种灯具角度控制方法，其特征在于，包括：

获取被照面信息和灯具安装信息；

根据被照面信息和所述安装信息进行拟合，得到所述灯具的拟合光度学参数；

根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据；

根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到所述灯具的最优光度学参数；

根据所述最优光度学参数调节灯具的角度。

2.根据权利要求1所述的灯具角度控制方法，其特征在于，在获取灯具安装信息的步骤之前，所述灯具角度控制方法还包括：

分别采集所述被照面信息和所述灯具安装信息。

3.根据权利要求1所述的灯具角度控制方法，其特征在于，在根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真的步骤之前，所述灯具角度控制方法还包括：

实时采集所述灯具的当前角度。

4.根据权利要求3所述的灯具角度控制方法，其特征在于，根据所述仿真建模所需的基础光度学参数进行仿真，得到所述灯具的最优光度学参数的步骤包括：

根据所述仿真建模所需的基础数据进行建模，得到所述灯具的场景建模数据；

根据所述场景建模数据进行仿真，得到初始仿真光学度参数；

根据所述灯具的当前角度对所述初始仿真光学度参数进行优化，得到所述灯具的最优光学度参数。

5.根据权利要求4所述的灯具角度控制方法，其特征在于，在根据所述灯具的当前角度对所述初始仿真光学度参数进行优化的步骤之后，所述根据所述仿真建模所需的基础光度学参数进行仿真的步骤还包括：

存储所述灯具的角度优化过程数据。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的灯具角度控制方法，其特征在于，在根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真的步骤之后，所述灯具角度控制方法还包括：

可视化输出所述灯具的最优光学度参数。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的灯具角度控制方法，其特征在于，根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合的步骤之前，以及在根据被照面信息和所述安装信息进行拟合的步骤之后，所述灯具角度控制方法还包括：

获取所述灯具的预设光度学参数。

8.一种灯具角度控制系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取被照面信息和灯具安装信息；

数据拟合模块，用于根据被照面信息和所述安装信息进行拟合，得到所述灯具的拟合光度学参数；

基础数据产生模块，用于根据所述拟合光度学参数进行挑选并拟合，得到仿真建模所需的基础数据；

建模仿真模块，用于根据所述仿真建模所需的基础数据进行仿真，得到所述灯具的最优光度学参数；

驱动模块，根据所述最优光度学参数调节灯具的角度。

9.根据权利要求8所述的灯具角度控制系统，其特征在于，还包括采集模块，所述采集模块用于分别采集所述被照面信息和所述安装信息。

10.一种灯具，其特征在于，包括权利要求8或9所述的灯具角度控制系统。

Images