CN112367740A - 一种新型可调光的智能led球泡灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型可调光的智能LED球泡灯，包括：外界信息获取单元、信息处理单元、多功能辅助单元和安全报警单元；所述外界信息获取单元用于感知环境的光照光强信息和人体信息；所述信息处理单元用于根据用户指令和检测到的外界信息控制LED球泡灯的照明模式，所述信息处理单元包括用户交互模块、信息融合决策模块、数据存储模块和灯光调节控制模块；所述多功能辅助单元用于为用户提供更加多样的控制方式，所述多功能辅助单元包括音频控制模块、无线传输模块和优先级设置模块；所述安全报警单元用于在用户呼救和供电异常时进行报警，本发明智能化程度高，安全性好，且可为用户提供多样化控制模式，提高用户体验感。
Description
技术领域
本发明涉及照明技术领域，尤其涉及到一种新型可调光的智能LED球泡灯。
背景技术
LED属于冷光源，被认为是绿色的第四代光源，从根本意义上而言半导体照明自身对环境没有任何污染，在同样亮度下，LED球泡灯耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到90％以上。且随着人们对照明控制的要求越来越高，LED调光灯具已经越来越广泛的应用于日常生活工作当中。而传统的LED灯具其功能较为单一，缺乏调色调光功能和其他多种模式的控制方式，无法很好地满足用户的使用要求。
综上所述，提供一种智能化程度高，安全性好，节能高效，且可为用户提供多样化控制模式的新型可调光的智能LED球泡灯，是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种新型可调光的智能LED球泡灯，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型可调光的智能LED球泡灯，包括：外界信息获取单元、信息处理单元、多功能辅助单元和安全报警单元；
所述外界信息获取单元用于感知环境的光照光强信息和人体信息，所述外界信息获取单元包括环境数据监测模块、人体信息检测模块和信号整理模块，所述环境数据监测模块在自动模式下周期性的检测环境光线强度信息并将所述信息通过所述信号整理模块发送至所述信息处理单元，所述人体信息检测模块用于检测人体靠近灯的信息和设定距离范围内人群密度，所述信号整理模块包括数据预处理模块、采样频率控制模块、隔离输出模块和人群密度判定模块；
所述信息处理单元用于根据用户指令和检测到的外界信息控制LED球泡灯的照明模式，所述信息处理单元包括用户交互模块、信息融合决策模块、数据存储模块和灯光调节控制模块，所述用户交互模块用于接收并解析用户的控制指令，所述信息融合决策模块用于根据解析的指令和检测到的外界信息输出控制信号至所述灯光调节控制模块，所述数据存储模块用于存储照明参数信息和所述外界信息获取单元采集的信息及报警数据；
所述多功能辅助单元用于为用户提供更加多样的控制方式，所述多功能辅助单元包括音频控制模块、无线传输模块和优先级设置模块，所述音频控制模块用于获取用于特定语音命令和播放设定语音信息，所述无线传输模块用于所述信息处理单元与综合管理平台和智能移动终端进行数据传输，所述优先级设置模块用于设置各控制指令的相对优先等级；
所述安全报警单元用于在用户呼救和供电异常时进行报警，所述安全报警单元包括报警信息接收模块、图像获取模块和报警信息判别模块，所述报警信息接收模块用于接收异常报警信息，所述图像获取模块用于获取特定区域内的图像信息，所述报警信息判别模块用于判断报警类型。
进一步地，所述综合管理平台与所述信息处理单元通过无线方式通信，所述综合管理平台用于对不同地点的LED球泡灯照明状态进行远程监控，所述综合管理平台包括可视化监管模块、报警日志模块和编码管理模块，所述可视化监管模块根据安装组内各LED球泡灯的定位信息，将所述定位信息的坐标参数与电子地图进行关联得到可视化监控网络，所述报警日志模块用于按照时间戳顺序将发送的报警信息进行存储，所述编码管理模块用于根据所述安装组内各LED球泡灯的编号对当前照明模式和运行参数进行远程监控。
更进一步地，所述用户交互模块包括用户身份验证模块、用户控制指令解析模块和缓存模块，所述用户身份验证模块用于将所述智能移动终端发送的验证请求信息与所述缓存模块中存储的合法用户信息进行对比验证，所述用户控制指令解析模块用于对用户的语音指令和无线控制指令进行分析并将分析结果发送至所述信息融合决策模块。
进一步地，还包括电源单元，所述电源单元包括供电情况检测模块和备用供电模块，所述供电情况检测模块用于检测是否断电，当断电时，由所述备用供电模块自动为所述安全报警单元供电并进行供电异常报警，报警动作结束3分钟后自动切断供电。
进一步地，所述信息融合决策模块接收到解析指令和检测到的外界信息后，所述信息融合决策模块根据所述数据存储模块存储的照明参数阈值对当前照明模式进行调整，将控制信号发送给所述灯光调节控制模块，所述照明模式包括自动模式和手动模式，手动模式下，所述环境数据监测模块不工作。
进一步地，所述灯光调节控制模块包括LED驱动模块、照明调节模块和输出模块，所述LED驱动模块与LED灯珠电连接用于驱动LED灯珠进行光照亮度和色温调节，所述照明调节模块与所述输出模块相连接，所述输出模块用于将调节后光照状态参数发送至所述信息融合决策模块，所述照明调节模块用于根据所述信息融合决策模块输出的控制信号调节所述LED驱动模块。
更进一步地，所述LED驱动模块包括AC-DC转换模块、降压稳压模块、DC-DC恒流模块和多路调色模块，市电依次通过所述AC-DC转换模块、所述降压稳压模块和所述DC-DC恒流模块将交流电转化为直流恒压电平给各单元供电，所述多路调色模块与所述DC-DC恒流模块相连接，所述照明调节模块通过所述DC-DC恒流模块的模拟调光脚输出方波信号对所述DC-DC恒流模块输出的恒定电流进行调节改变LED球泡灯的亮度和色温，所述多路调色模块包括多种LED灯珠。
进一步地，所述人体信息检测模块根据设定的采样频率检测人体信息并将检测到的人体靠近红外信息发送至所述数据预处理模块，设定距离内人群密度信息发送至所述人群密度判定模块，所述数据预处理模块对采集到的传感数据进行信号滤波放大，将滤波放大后的传感信息通过所述隔离输出模块传递给所述信息融合决策模块，所述人群密度判定模块接收摄像头获取的图像信息，并对原始图像进行灰度变换和均衡化处理将原始图像转换为二值化图像；将所述二值化图像与二值化背景帧图像做异或处理得到仅有人物的图像数据；并采用最小圆覆盖法计算人群密度数值。
进一步地，所述报警信息接收模块接收异常报警信息并将所述异常报警信息发送至所述报警信息判别模块判断报警类型，所述报警类型包括供电异常类型、呼救报警类型和人群密集度异常类型，所述图像获取模块与所述人体信息检测模块相连接。
从上述的技术方案可以看出，本发明的有益效果是：本发明智能化程度高，安全性好，节能高效，且可为用户提供多样化控制模式，提高用户体验感，另外，可对同一安装组内的智能LED球泡灯进行远程可视化监控，能及时报警进而延长其使用周期和降低安全风险。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下文将对本发明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，其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为本发明一种新型可调光的智能LED球泡灯的组成结构示意图。
图2为本发明中灯光调节控制模块的组成结构示意图。
图3为本发明中外界信息获取单元的组成结构示意图。
图4为本发明中信息处理单元的组成结构示意图。
图5为本实施例中人体信息检测过程的具体步骤示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
照明的智能控制和环保节能概念深入人心，逐渐被人们所接受，然而，如何在保证高效节能的同时实现智能调光控制和多功能应用，对LED球泡灯系统十分有意义。据此，本发明提供了智能化程度高，安全性好，节能高效，且可为用户提供多样化控制模式的新型可调光的智能LED球泡灯。如图1至图4所示，该系统包括：外界信息获取单元、信息处理单元、多功能辅助单元和安全报警单元。所述外界信息获取单元用于感知环境的光照光强信息和人体信息，所述外界信息获取单元包括环境数据监测模块、人体信息检测模块和信号整理模块，所述环境数据监测模块在自动模式下周期性的检测环境光线强度信息并将所述信息通过所述信号整理模块发送至所述信息处理单元，所述人体信息检测模块用于检测人体靠近灯的红外信息和设定距离范围内人群密度，其中，所述信号整理模块包括数据预处理模块、采样频率控制模块、隔离输出模块和人群密度判定模块。预处理部分可对采集的数据进行滤波放大进而通过隔离模块输出，采样频率控制模块可控制数据的采样频率参数。在本实施例中，环境数据的采集周期为2S,设定距离为距离灯体约5m范围内。
所述信息处理单元用于根据用户指令和检测到的外界信息控制LED球泡灯的照明模式，所述信息处理单元包括用户交互模块、信息融合决策模块、数据存储模块和灯光调节控制模块，所述用户交互模块用于接收并解析用户的控制指令，所述信息融合决策模块用于根据解析的指令和检测到的外界信息输出控制信号至所述灯光调节控制模块，所述数据存储模块用于存储照明参数信息和所述外界信息获取单元采集的信息及报警数据。所述用户交互模块包括用户身份验证模块、用户控制指令解析模块和缓存模块，所述用户身份验证模块用于将所述智能移动终端发送的验证请求信息与所述缓存模块中存储的合法用户信息进行对比验证，所述用户控制指令解析模块用于对用户的语音指令和无线控制指令进行分析并将分析结果发送至所述信息融合决策模块。所述信息融合决策模块接收到解析指令和检测到的外界信息后，所述信息融合决策模块根据所述数据存储模块存储的照明参数阈值对当前照明模式进行调整，将控制信号发送给所述灯光调节控制模块，所述照明模式包括自动模式和手动模式，手动模式下，所述环境数据监测模块不工作。智能移动终端包括手机和具有蓝牙及射频的智能移动设备等。
如图2所示，所述灯光调节控制模块包括LED驱动模块、照明调节模块和输出模块，所述LED驱动模块与LED灯珠电连接用于驱动LED灯珠进行光照亮度和色温调节，所述照明调节模块与所述输出模块相连接，所述输出模块用于将调节后光照状态参数发送至所述信息融合决策模块，所述照明调节模块用于根据所述信息融合决策模块输出的控制信号调节所述LED驱动模块。所述LED驱动模块包括AC-DC转换模块、降压稳压模块、DC-DC恒流模块和多路调色模块，市电依次通过所述AC-DC转换模块、所述降压稳压模块和所述DC-DC恒流模块将交流电转化为直流恒压电平给各单元供电，所述多路调色模块与所述DC-DC恒流模块相连接，所述照明调节模块通过所述DC-DC恒流模块的模拟调光脚输出方波信号对所述DC-DC恒流模块输出的恒定电流进行调节改变LED球泡灯的亮度和色温，所述多路调色模块包括多种LED灯珠。在本实施例中，所述DC-DC恒流模块包括多个DC-DC转换器，多种LED灯珠包括红色，绿色，蓝色和白色LED。
所述多功能辅助单元用于为用户提供更加多样的控制方式，用户可通过此模块将控制指令输入用户交互模块，所述多功能辅助单元包括音频控制模块、无线传输模块和优先级设置模块，所述音频控制模块用于获取用于特定语音命令和播放设定语音信息，所述无线传输模块用于所述信息处理单元与综合管理平台和智能移动终端进行数据传输，所述优先级设置模块用于设置各控制指令的相对优先等级。所述特定语音命令包括“开、关、闪烁、一级亮度、二级亮度、三级亮度”等。
所述安全报警单元用于在用户呼救和供电异常时进行报警，所述安全报警单元包括报警信息接收模块、图像获取模块和报警信息判别模块，所述报警信息接收模块用于接收异常报警信息，所述图像获取模块用于获取特定区域内的图像信息，所述报警信息判别模块用于判断报警类型，其中，所述报警信息接收模块接收异常报警信息并将所述异常报警信息发送至所述报警信息判别模块判断报警类型，所述报警类型包括供电异常类型、呼救报警类型和人群密集度异常类型，所述图像获取模块与所述人体信息检测模块相连接。
本系统还包括电源单元，所述电源单元包括供电情况检测模块和备用供电模块，所述供电情况检测模块用于检测是否断电，当断电时，由所述备用供电模块自动为所述安全报警单元供电并进行供电异常报警，报警动作结束3分钟后自动切断供电。
在本实施例中，所述综合管理平台与所述信息处理单元通过无线方式通信，所述综合管理平台用于对不同地点的LED球泡灯照明状态进行远程监控，所述综合管理平台包括可视化监管模块、报警日志模块和编码管理模块，所述可视化监管模块根据安装组内各LED球泡灯的定位信息，将所述定位信息的坐标参数与电子地图进行关联得到可视化监控网络，所述报警日志模块用于按照时间戳顺序将发送的报警信息进行存储，所述编码管理模块用于根据所述安装组内各LED球泡灯的编号对当前照明模式和运行参数进行远程监控。
如图5所示，人体信息检测过程如下：a.所述人体信息检测模块根据设定的采样频率检测人体信息并将检测到的人体靠近红外信息发送至所述数据预处理模块，将设定距离内人群密度信息发送至所述人群密度判定模块；b.所述数据预处理模块对采集到的传感数据进行信号滤波放大，将滤波放大后的传感信息通过所述隔离输出模块传递给所述信息融合决策模块；c.所述人群密度判定模块接收摄像头获取的图像信息，并对原始图像进行灰度变换和均衡化处理将原始图像转换为二值化图像；d.将所述二值化图像与二值化背景帧图像做异或处理得到仅有人物的图像数据，并采用最小圆覆盖法计算人群密度数值。本实施例中，所述采样频率为1.5S。
应当说明的是，本发明所述的实施方式仅仅是实现本发明的优选方式，对属于本发明整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型可调光的智能LED球泡灯，其特征在于，包括：外界信息获取单元、信息处理单元、多功能辅助单元和安全报警单元；
所述外界信息获取单元用于感知环境的光照光强信息和人体信息，所述外界信息获取单元包括环境数据监测模块、人体信息检测模块和信号整理模块，所述环境数据监测模块在自动模式下周期性的检测环境光线强度信息并将所述信息通过所述信号整理模块发送至所述信息处理单元，所述人体信息检测模块用于检测人体靠近灯的信息和设定距离范围内人群密度，所述信号整理模块包括数据预处理模块、采样频率控制模块、隔离输出模块和人群密度判定模块；
所述信息处理单元用于根据用户指令和检测到的外界信息控制LED球泡灯的照明模式，所述信息处理单元包括用户交互模块、信息融合决策模块、数据存储模块和灯光调节控制模块，所述用户交互模块用于接收并解析用户的控制指令，所述信息融合决策模块用于根据解析的指令和检测到的外界信息输出控制信号至所述灯光调节控制模块，所述数据存储模块用于存储照明参数信息和所述外界信息获取单元采集的信息及报警数据；
所述多功能辅助单元用于为用户提供更加多样的控制方式，所述多功能辅助单元包括音频控制模块、无线传输模块和优先级设置模块，所述音频控制模块用于获取用于特定语音命令和播放设定语音信息，所述无线传输模块用于所述信息处理单元与综合管理平台和智能移动终端进行数据传输，所述优先级设置模块用于设置各控制指令的相对优先等级；
所述安全报警单元用于在用户呼救和供电异常时进行报警，所述安全报警单元包括报警信息接收模块、图像获取模块和报警信息判别模块，所述报警信息接收模块用于接收异常报警信息，所述图像获取模块用于获取特定区域内的图像信息，所述报警信息判别模块用于判断报警类型。
2.如权利要求1所述的新型可调光的智能LED球泡灯，其特征在于，所述综合管理平台与所述信息处理单元通过无线方式通信，所述综合管理平台用于对不同地点的LED球泡灯照明状态进行远程监控，所述综合管理平台包括可视化监管模块、报警日志模块和编码管理模块，所述可视化监管模块根据安装组内各LED球泡灯的定位信息，将所述定位信息的坐标参数与电子地图进行关联得到可视化监控网络，所述报警日志模块用于按照时间戳顺序将发送的报警信息进行存储，所述编码管理模块用于根据所述安装组内各LED球泡灯的编号对当前照明模式和运行参数进行远程监控。
3.如权利要求2所述的新型可调光的智能LED球泡灯，其特征在于，所述用户交互模块包括用户身份验证模块、用户控制指令解析模块和缓存模块，所述用户身份验证模块用于将所述智能移动终端发送的验证请求信息与所述缓存模块中存储的合法用户信息进行对比验证，所述用户控制指令解析模块用于对用户的语音指令和无线控制指令进行分析并将分析结果发送至所述信息融合决策模块。
4.如权利要求1所述的新型可调光的智能LED球泡灯，其特征在于，还包括电源单元，所述电源单元包括供电情况检测模块和备用供电模块，所述供电情况检测模块用于检测是否断电，当断电时，由所述备用供电模块自动为所述安全报警单元供电并进行供电异常报警，报警动作结束3分钟后自动切断供电。
5.如权利要求1所述的新型可调光的智能LED球泡灯，其特征在于，所述信息融合决策模块接收到解析指令和检测到的外界信息后，所述信息融合决策模块根据所述数据存储模块存储的照明参数阈值对当前照明模式进行调整，将控制信号发送给所述灯光调节控制模块，所述照明模式包括自动模式和手动模式，手动模式下，所述环境数据监测模块不工作。
6.如权利要求1所述的新型可调光的智能LED球泡灯，其特征在于，所述灯光调节控制模块包括LED驱动模块、照明调节模块和输出模块，所述LED驱动模块与LED灯珠电连接用于驱动LED灯珠进行光照亮度和色温调节，所述照明调节模块与所述输出模块相连接，所述输出模块用于将调节后光照状态参数发送至所述信息融合决策模块，所述照明调节模块用于根据所述信息融合决策模块输出的控制信号调节所述LED驱动模块。
7.如权利要求6所述的新型可调光的智能LED球泡灯，其特征在于，所述LED驱动模块包括AC-DC转换模块、降压稳压模块、DC-DC恒流模块和多路调色模块，市电依次通过所述AC-DC转换模块、所述降压稳压模块和所述DC-DC恒流模块将交流电转化为直流恒压电平给各单元供电，所述多路调色模块与所述DC-DC恒流模块相连接，所述照明调节模块通过所述DC-DC恒流模块的模拟调光脚输出方波信号对所述DC-DC恒流模块输出的恒定电流进行调节改变LED球泡灯的亮度和色温，所述多路调色模块包括多种LED灯珠。
8.如权利要求1所述的新型可调光的智能LED球泡灯，其特征在于，所述人体信息检测模块根据设定的采样频率检测人体信息并将检测到的人体靠近红外信息发送至所述数据预处理模块，设定距离内人群密度信息发送至所述人群密度判定模块，所述数据预处理模块对采集到的传感数据进行信号滤波放大，将滤波放大后的传感信息通过所述隔离输出模块传递给所述信息融合决策模块，所述人群密度判定模块接收摄像头获取的图像信息，并对原始图像进行灰度变换和均衡化处理将原始图像转换为二值化图像；将所述二值化图像与二值化背景帧图像做异或处理得到仅有人物的图像数据；并采用最小圆覆盖法计算人群密度数值。
9.如权利要求1所述的新型可调光的智能LED球泡灯，其特征在于，所述报警信息接收模块接收异常报警信息并将所述异常报警信息发送至所述报警信息判别模块判断报警类型，所述报警类型包括供电异常类型、呼救报警类型和人群密集度异常类型，所述图像获取模块与所述人体信息检测模块相连接。
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