CN112040591A - 基于环境变化的灯光场景调节控制系统及控制方法 - Google Patents

基于环境变化的灯光场景调节控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种基于环境变化的灯光场景调节控制系统，包括：发光单元，具有多种的灯光模式，每种灯光模式下分别具有不同的亮度和/或色域；环境采集单元，至少用于监测一区域的环境温度信息；处理单元，根据环境温度信息所处于的温度区间，启动与该温度区间对应的灯光模式。本发明能够根据实际环境变化对灯光进行最优化的场景控制，可以提高生活质量。

Description

基于环境变化的灯光场景调节控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于智能照明系统技术领域，具体涉及一种基于环境变化的灯光场景调节控制系统及控制方法，能够根据环境的变化进行灯光的调节，提供一种让人更加舒适的灯光环境。
背景技术
目前的智能照明场景，仅仅是从功能上对照明进行开关的控制，没有根据实际的环境进行调节。因此现有智能灯光场景调节的缺点在于：
1、调节方式比较单一，基本是对场景控制的灯光进行开关的控制。
2、根据人为的设定条件去机械的进行灯光的调节。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于环境变化的灯光场景调节控制系统及控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于环境变化的灯光场景调节控制系统及控制方法，能够根据环境(温度/光照/人体活动量)的变化控制灯光的强度和色温，提供一种更加令人身心愉悦的灯光环境，提高生活的质量，解决现有技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一实施例中，提供了一种基于环境变化的灯光场景调节控制系统，包括：
发光单元，具有多种的灯光模式，每种灯光模式下分别具有不同的亮度和/或色域；
环境采集单元，至少用于监测一区域的环境温度信息；
处理单元，根据环境温度信息所处于的温度区间，启动与该温度区间对应的灯光模式。
作为本发明的进一步改进，所述环境采集单元还用于监测一区域的光照强度信息，所述处理单元还能根据光照强度信息所处于的光强区间，启动与该光强区间对应的灯光模式。
作为本发明的进一步改进，所述处理单元包括：
分析单元，与所述环境采集单元连接，至少用于将采集到的环境温度和光照强度与预设值进行对比，并将对比信息发送至控制单元；
控制单元，连接所述分析单元，根据对比信息进行与其相对应的灯光模式的调用，并发出相应的调用信号；
灯光调整单元，连接所述控制单元和发光单元，用于根据控制单元发出的灯光调用信号对灯光进行相对应的模式调整。
作为本发明的进一步改进，还包括：
人体活动量采集单元，连接所述处理单元，用于采集人体活动量信息。
作为本发明的进一步改进，所述处理单元还能根据采集到的人体活动量信息判断人体处于活动状态或睡眠状态，并根据结果启动与人体状态对应的灯光模式。
作为本发明的进一步改进，还包括手动切换单元，所述手动切换单元连接所述处理单元，用于对灯光亮度和/或色域进行手动切换。
作为本发明的进一步改进，所述处理单元还包括数据库单元，所述数据库单元用于存储相应的数据信息。
一实施例中，提供了一种基于环境变化的灯光场景调节控制方法，包括:
通过传感器对环境温度、光照强度以及人体活动信息进行采集；
将采集到的环境温度与温度预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光色域；
将采集到的光照强度与光强预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光亮度；
将采集到的人体活动信息与预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光模式。
作为本发明的进一步改进，将采集到的环境温度与温度预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光色域，包括：
当环境温度小于第一温度预设值时，调整灯光为暖光模式；
当环境温度大于第二温度预设值时，调整灯光为冷光模式；
当环境温度在第一温度预设值与第二温度预设值之间时，对环境温度进行连续两次采样，当第二次采样温度大于第一次采样温度时，调整灯光为冷光模式，当第二次采样温度小于第一次采样温度时，调整灯光为暖光模式，所述第二温度预设值大于所述第一温度预设值。
作为本发明的进一步改进，将采集到的光照强度与光强预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光亮度包括：
当光照强度大于第一光强预设值时，关闭灯光；
当光照强度处于第一光强预设值与第二光强预设值之间时，调整灯光为小亮模式；
当光照强度处于第二光强预设值与第三光强预设值之间时，调整灯光为中亮模式；
当光照强度小于第三光强预设值时，调整灯光为大亮模式，其中所述第一光强预设值大于所述第二光强预设值大于所述第三光强预设值。
作为本发明的进一步改进，将采集到的人体活动信息与预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光模式包括：
当人体活动信息小于等于第一预设值时，调整灯光为暖光模式下的小亮模式，且每隔一段时间降低一定灯光强度，直至灯光关闭；
当人体活动信息大于第一预设值时，根据环境温度以及光照强度进行相应的灯光调节。
作为本发明的进一步改进，根据用户需求对灯光模式进行手动切换控制。
与现有技术相比，本发明能够根据实际环境变化对灯光进行最优化的场景控制，首先可以达到节约能源的目的，其次，智能灯光场景可以真正营造更加适应人体机能的灯光环境，可以提高生活质量，促进睡眠质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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中记载的一些实施例，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是本申请一实施方式中基于环境变化的灯光场景调节控制系统示意图；
图2是本申请一实施方式中基于环境变化的灯光场景调节控制方法流程图示意图；
图3是实施例1中灯光模式与相对应的温度预设值的设定；
表1是实施例1中灯光模式与相对应的光强预设值的设定。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
参考图1所示，本申请一实施例中提供了一种基于环境变化的灯光场景调节控制系统，包括环境采集单元1，人体活动量采集单元2，分析单元3，控制单元4、灯光调整单元5，手动切换单元6，数据库单元7以及发光单元8，环境采集单元1与人体活动量采集单元2分别连接分析单元3，控制单元4连接分析单元3、灯光调整单元5和手动切换单元6，数据库单元7连接分析单元3和手动切换单元6，灯光调整单元5连接发光单元8。
环境采集单元1包括温度传感器和光照传感器，温度传感器用于实时采集环境温度的相关数据信息，光照传感器用于实时采集光照强度的相关数据信息。
人体活动量采集单元2包括人体活动感应传感器，用于采集人体活动量信息。
在其他实施例中，上述温度信息、光照强度以及人体活动量信息还可以通过环境传感器进行测量，该环境传感器的测量内容还可以包括：环境湿度，PM2.5等。
分析单元3与环境采集单元1和人体活动量采集单元2连接，用于将采集到的环境温度、光照强度、以及人体活动量信息分别与设定的相关预设值进行对比，并将对比信息发送至控制单元4，其中，通过将人体活动量信息与预设值相比较判断人体处于活动状态或睡眠状态，将结果发送至控制单元4。
控制单元4根据分析单元3发送的对比信息进行与其相对应的灯光亮度和/或灯光色域和/或灯光开、关等状态的调用，并发出相应的调用信号。
灯光调整单元5用于根据控制单元发出的灯光调用信号对灯光进行相对应的调整。
手动切换单元6用于对灯光亮度和/或色域和/或灯关开、关状态进行手动切换。
数据库单元7连接分析单元3和手动切换单元6，用于存储相应的数据信息。
发光单元8连接灯光调整单元5，用于响应灯光调整单元5并发出相应模式的灯光，发光单元8可以包括LED灯带或者LED双色温灯，LED灯带是一种通过24V电源驱动的LED灯带，灯带上一般有如下规格：
单色灯带：只有一种单调的颜色，冷光或者暖光；
双色温灯带：有冷色和暖色两种颜色，可以通过LED驱动器进行两种模式的切换；
双色温灯带+RGB灯带：除了冷色和暖色以外，还可以通过LED驱动器进行各种颜色的调节；
LED双色温灯是一种可以调节色温和亮度的LED灯。
参考图2所示，本申请一实施例中提供了一种基于环境变化的灯光场景调节控制方法，包括:
通过传感器对环境温度、光照强度以及人体活动信息进行采集；
将采集到的环境温度与温度预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光色域，包括：
当环境温度小于第一温度预设值时，调整灯光为暖光模式；
当环境温度大于第二温度预设值时，调整灯光为冷光模式；
当环境温度在第一温度预设值与第二温度预设值之间时，对环境温度进行连续两次采样，当第二次采样温度大于第一次采样温度时，调整灯光为冷光模式，当第二次采样温度小于第一次采样温度时，调整灯光为暖光模式，所述第二温度预设值大于所述第一温度预设值。
将采集到的光照强度与光强预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光亮度，包括：
当光照强度大于第一光强预设值时，关闭灯光；
当光照强度处于第一光强预设值与第二光强预设值之间时，调整灯光为小亮模式；
当光照强度处于第二光强预设值与第三光强预设值之间时，调整灯光为中亮模式；
当光照强度小于第三光强预设值时，调整灯光为大亮模式，其中所述第一光强预设值大于所述第二光强预设值大于所述第三光强预设值。
将采集到的人体活动信息与预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光模式，包括：
当人体活动信息小于等于第一预设值时，调整灯光为暖光模式下的小亮模式，且每隔一段时间降低一定灯光强度，直至灯光关闭；
当人体活动信息大于第一预设值时，根据环境温度以及光照强度进行相应的灯光调节。
其具体方式为：人体感应传感器和检测回路构成人体感应回路，会检测区域内是否有人体活动，如果检测到人体处于活动状态，则人体感应器回路会输出密集脉冲信号，如果人体处于睡眠状态，则人体感应回路会输出稀松的脉冲信号。可以通过判断检测脉冲信号的密集与否来判定人体的具体活动状态。
根据用户需求对灯光模式进行手动切换控制。
实施例1：
温度场景控制参考图3所示：
当系统通电开始工作时，进行灯光工作模式判定，通过温度传感器的数据，来确定当前环境温度，如果温度>23度，则灯光工作在冷光模式，如果温度<21度，则灯光工作在暖光模式，如果温度处于21到23度之间，则通过连续两次采样的(采样间隔1分钟)温度值进行判断，当后一次温度值高于第一次温度值时，则定义为冷光模式，当后一次温度值低于第一次温度值时，则定义为暖光模式。
为了确保采集数据的准确性，可以采用1分钟采样一次，连续3次采样取平均值来计算当前时点的温度值。一般对人体而言，当温度从高走低且当温度低于21度时，体感会有冷感，此时灯光应该工作在暖光模式，而温度由低到高且当温度高于23度时，体感会有热感，此时灯光应该工作在冷光模式。所以冷暖光模式的判定，除了检测温度以外，还要根据环境温度的走向来决定灯光系统的具体模式。
光照强度场景控制参考表1所示：
表1：灯光模式与相对应的光强预设值的设定
Figure BDA0002710636210000071
Figure BDA0002710636210000081
当确定了灯光冷暖光模式后，根据室内光照强度进行灯光亮度的调节，具体表现为：在冷光模式下(环境温度较高)，
当阳光充足时(光照强度>100Lx)，灯光关闭；
当阳光一般时(50Lx≤光照强度≤100Lx)，灯光处于小白模式(小亮模式)；
当阳光阴暗时(5Lx≤光照强度＜50Lx)，灯光处于中白模式(中亮模式)；
当阳光无时(光照强度＜5Lx)，灯光处于大白模式(大亮模式)；
在暖光模式下(环境温度较低)，
当阳光充足时(光照强度>100Lx)，灯光关闭；
当阳光一般时(50Lx≤光照强度≤100Lx)，灯光处于小黄模式(小亮模式)；
当阳光阴暗时(5Lx≤光照强度＜50Lx)，灯光处于中黄模式(中亮模式)；
当阳光无时(光照强度＜5Lx)，灯光处于大黄模式(大亮模式)。
人体活动量场景控制：
通过判断人体活动模式(活动/睡眠)来进行灯光控制。
当检测到人体处于活动状态时，保持当前灯光系统不变。
当检测到人体处于睡眠休息状态时，系统会自动切换成暖光模式下大黄模式，同时为了促进人体睡眠状态，灯光每1分钟降低25％的灯光强度，直至关闭。
本系统还能进行自定义模式，即个人会根据实际环境(天气/湿度等)，对灯光强度进行自定义调节，相关的数据在数据库单元保存，通过大数据整理后，系统会根据个人习惯重新自定义各模式下的各个灯光初始预设值。
与现有技术相比，本发明能够根据实际环境变化对灯光进行最优化的场景控制，首先可以达到节约能源的目的，其次，智能灯光场景可以真正营造更加适应人体机能的灯光环境，可以提高生活质量，促进睡眠质量。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于环境变化的灯光场景调节控制系统，其特征在于，包括：
发光单元，具有多种的灯光模式，每种灯光模式下分别具有不同的亮度和/或色域；
环境采集单元，至少用于监测一区域的环境温度信息；
处理单元，根据环境温度信息所处于的温度区间，启动与该温度区间对应的灯光模式。
2.根据权利要求1所述的基于环境变化的灯光场景调节控制系统，其特征在于，所述环境采集单元还用于监测一区域的光照强度信息，所述处理单元还能根据光照强度信息所处于的光强区间，启动与该光强区间对应的灯光模式。
3.根据权利要求2所述的基于环境变化的灯光场景调节控制系统，其特征在于，所述处理单元包括：
分析单元，与所述环境采集单元连接，至少用于将采集到的环境温度和光照强度与预设值进行对比，并将对比信息发送至控制单元；
控制单元，连接所述分析单元，根据对比信息进行与其相对应的灯光模式的调用，并发出相应的调用信号；
灯光调整单元，连接所述控制单元和发光单元，用于根据控制单元发出的灯光调用信号对灯光进行相对应的模式调整。
4.根据权利要求2所述的基于环境变化的灯光场景调节控制系统，其特征在于，还包括：
人体活动量采集单元，连接所述处理单元，用于采集人体活动量信息。
5.根据权利要求4所述的基于环境变化的灯光场景调节控制系统，其特征在于，所述处理单元还能根据采集到的人体活动量信息判断人体处于活动状态或睡眠状态，并根据结果启动与人体状态对应的灯光模式。
6.根据权利要求1所述的基于环境变化的灯光场景调节控制系统，其特征在于，还包括手动切换单元，所述手动切换单元连接所述处理单元，用于对灯光亮度和/或色域进行手动切换。
7.一种基于环境变化的灯光场景调节控制方法，其特征在于，包括:
通过传感器对环境温度、光照强度以及人体活动信息进行采集；
将采集到的环境温度与温度预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光色域；
将采集到的光照强度与光强预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光亮度；
将采集到的人体活动信息与预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光模式。
8.根据权利要求7所述的基于环境变化的灯光场景调节控制方法，其特征在于，将采集到的环境温度与温度预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光色域，包括：
当环境温度小于第一温度预设值时，调整灯光为暖光模式；
当环境温度大于第二温度预设值时，调整灯光为冷光模式；
当环境温度在第一温度预设值与第二温度预设值之间时，对环境温度进行连续两次采样，当第二次采样温度大于第一次采样温度时，调整灯光为冷光模式，当第二次采样温度小于第一次采样温度时，调整灯光为暖光模式，所述第二温度预设值大于所述第一温度预设值。
9.根据权利要求8所述的基于环境变化的灯光场景调节控制方法，其特征在于，将采集到的光照强度与光强预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光亮度包括：
当光照强度大于第一光强预设值时，关闭灯光；
当光照强度处于第一光强预设值与第二光强预设值之间时，调整灯光为小亮模式；
当光照强度处于第二光强预设值与第三光强预设值之间时，调整灯光为中亮模式；
当光照强度小于第三光强预设值时，调整灯光为大亮模式，其中所述第一光强预设值大于所述第二光强预设值大于所述第三光强预设值。
10.根据权利要求9所述的基于环境变化的灯光场景调节控制方法，其特征在于，将采集到的人体活动信息与预设值进行比较并根据比较结果调整相应的灯光模式包括：
当人体活动信息小于等于第一预设值时，调整灯光为暖光模式下的小亮模式，且每隔一段时间降低一定灯光强度，直至灯光关闭；
当人体活动信息大于第一预设值时，根据环境温度以及光照强度进行相应的灯光调节。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113660750A (zh) * 2021-07-09 2021-11-16 佛山电器照明股份有限公司 照明调控方法、数据处理中心及照明调控系统
CN114245540A (zh) * 2021-12-24 2022-03-25 北京长信泰康通信技术有限公司 一种室内光照强度智能调节方法和系统
CN115696672A (zh) * 2022-11-09 2023-02-03 亳州联滔电子有限公司 一种智能台灯的控制方法及智能台灯

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