CN112601311B - 一种基于oled技术的智能健康照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于OLED技术的智能健康照明系统，包括室外监测模块，用于持续监测室外自然光的光照强度，并连续不断地将数据传输出去，控制中心，用于接收并保存所述通信模块传递的数据，根据数据的变动来控制和调节各个模块的工作状态，还可根据人员的需要主动切换和操控各个模块的开关，模拟照明模块，用于模拟室外的光照强度变化，根据室外监测模块传输的数据实时变化自身的光照强度；本发明能根据外界光照强度的实时变动，紧随着改变室内光源的强度，使室内和室外环境的光照趋势一致，近似打破墙壁对自然光的阻隔，能让整天在室内工作的人感受到与外界环境相近似的光照变化，有益于室内人员的心理健康。

Description

一种基于OLED技术的智能健康照明系统

技术领域

本发明涉及室内照明技术领域，尤其涉及一种基于OLED技术的智能健康照明系统。

背景技术

LED照明作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术，具有节能、环保、安全可靠的特点，但眼睛长期接触LED光源，容易让人产生头晕眼花、不舒服的感觉，甚至会造成眼晴伤害，使得患眼病的机率会有所提高，而OLED(Organic Light－Emitting Diode)，又称有机发光半导体，与LED不同，OLED是面光源，柔软、轻薄、能耗低、发热少、无蓝害、接近自然光。除此之外，OLED配合不同的基板，可以制成透明、可弯曲等崭新形态，可以突破目前灯具的设计局限，能适用于更多领域，并且OLED光源在调节器的作用下调整色温和照度十分灵敏。同时由于OLED光源采用有机发光材料制成，在没有任何处理的纯净的状态下拥有相当于自然光的光谱分布，因此OLED可以说是一种极近自然光的健康、护眼绿色光源。

自从有了人工照明，人类就告别了日落而息的生活，可以有效地延长工作时间以适应高速运转的现代生活，并且光照不足的环境里，白天也一直使用人工光源，这使得照明系统成为人们生活中必不可缺的一部分，但目前人经常接触的是由各种灯具、电脑、手机组成的不自然、不健康照明环境。尤其是室内办公一族，白天也处在恒定不变的蓝光人工光照下，不仅会损害视觉功能，也带来了生理健康和心理健康方面的负面影响，而生理健康和心理健康要求，首先需要光谱要均衡，因为人类的健康标准是基于太阳光理环境形成的，所以越接近太阳光谱值越健康。同时太阳作为光源和人工光源的一大差异，是自然界的太阳光每天每个时刻都发生变化，不仅仅是光照强度，太阳光的方向也在持续变化着，对生物的作息有调动和安抚的作用，这些是目前的人工光源所无法做到的。

自然光在一天中的色温不停发生变化，例如日出之后的自然光是橙色，中午是白色，而晚上又变回黄色，它的色温趋势是低温—高温—低温的循环状态。不同色温对于人体有不同的影响，高色温如蓝光能提高大脑的兴奋,集中注意、警觉和觉醒水平,能提高脑力活动能力，对脑力负荷是有利的，所以一般教室、医院与办公室会议室都采用高色温的蓝白光，但是长时间处在不变的高色温环境下，对负荷后的疲劳恢复非常不利。不同的照度搭配相同的色温也会产生各种变化，其中低照度配合高色温(低亮蓝光)会营造一种阴冷恐怖的氛围，而高照度配合低色温(高亮红光)会营造闷热烦躁的氛围，都是属于不健康的光照环境。又由于室内环境里的光源都是统一规格的多个灯具，无法对光照环境进行补正，在这样的照明环境下，健康会不可避免的受到损害。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中室内光源方向不变、光照强度和色温不变，与室外太阳光差异过大且光照不自然的缺陷，而提出的一种基于OLED技术的智能健康照明系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于OLED技术的智能健康照明系统，包括：

室外监测模块，用于持续监测室外自然光的光照强度，并连续不断地将数据传输出去；

室内监测模块，用于持续监测室内环境的光照强度和色温，并持续将数据传输出去；

通信模块，用于接收所述室外监测模块和所述室内监测模块传递过来的数据，并将数据传输出去；

控制中心，用于接收并保存所述通信模块传递的数据，根据数据的变动来控制和调节各个模块的工作状态，还可根据人员的需要主动切换和操控各个模块的开关；

模拟照明模块，用于模拟室外的光照强度变化，根据所述室外监测模块传输的数据实时变化自身的光照强度，所述模拟照明模块包括照明板，所述照明板的外侧设有固定架，所述照明板的下方还对称设有多个调节镜片，所述调节镜片通过两侧的固定杆与固定架内壁相连，所述固定杆与固定架呈活动连接，所述调节镜片的一侧设有调节杆，所述调节杆与调节镜片固定相连，并且调节杆的一端延伸出去连接有缓冲组件，所述调节杆的另一端延伸出去通过限位装置与固定架的内壁相连，所述缓冲组件的另一端设有连杆，所述连杆的另一端活动连接在转盘的表面，所述转盘的一侧设有微型电机，所述微型电机通过齿轮减速机与转盘相连；

稳定照明模块，用于提供恒定不变的光照，根据所述室内监测模块传输的数据来确定开启和关闭；

补正照明模块，用于对室内照明环境进行动态的修正，根据所述室内监测模块传输的数据来确定自身发射出的色温和光照强度。

作为本发明一种优选的技术方案，所述室外监测模块包括光照度传感器，通过光照度传感器来实时获取室外自然光的照度大小。

作为本发明一种优选的技术方案，所述室内监测模块包括光照度传感器和色温照度计，所述光照度传感器用于获取室内的光照强度数据，所述色温照度计用于获取室内的色温数据。

作为本发明一种优选的技术方案，所述控制中心包括记忆单元、调节单元和人工操控单元，所述记忆单元用于记录所述通信模块传递过来的数据，所述调节单元用于控制各个模块的开启和关闭，所述人工操控单元用于主动控制各个模块的工作状态。

作为本发明一种优选的技术方案，所述模拟照明模块包括调光单元，所述调光单元用于实时调整所述模拟照明模块的光照强度。

作为本发明一种优选的技术方案，所述调节镜片为双面反光镜。

作为本发明一种优选的技术方案，所述缓冲组件包括缓冲柱和连接杆，所述缓冲柱的内部设有舱体，所述连接杆的一端从缓冲柱外延伸到舱体内，并且所述连接杆与舱体内壁间设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的两端均为固定连接，所述连接杆的另一端与连杆活动连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述限位装置包括限位杆和限位筒，所述限位杆的一端与调节杆固定相连，所述限位筒靠近固定架的一侧设有活动槽，所述限位杆的一端贯穿限位筒并延伸至活动槽内，所述限位筒内固定安装有两个限位环，所述限位杆表面设有与限位环相同大小的限位块，并且所述限位块位于两个限位环之间。

作为本发明一种优选的技术方案，相连两个所述调节镜片的间距等于调节镜片自身的宽度。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过室外监测模块和模拟照明模块的配合，能根据外界光照强度的实时变动，来跟着改变室内光源的强度，使室内和室外环境的光照趋势一致，能让整天在室内工作的人感受到与外界环境相近似的光照变化，近似打破墙壁对自然光的阻隔，使得楼房开窗大小不再是室内光线是否自然的决定因素，即使整天处在封闭的人工照明下，也能协调自身的生物钟，并且光照强度模拟变动的来源是室外太阳光，亮度变化的曲线最为自然，有益于室内人员的心理健康。

2、本发明通过室内监测模块和稳定照明模块的配合，能在检测到室内光照不足时，提供一个稳定且亮度足够的照明环境，避免太阳下山时模拟照明模块所营造的室内照明亮度不足；再通过室内监测模块和补正照明模块的配合，能提供一个色温和照度相协调的环境，在色温高、照度低时，补充室内光照强度，在照度高、色温低时，补充高色温光照，营造一个积极舒适、有益健康的照明环境，补足了模拟照明模块的不足之处。

3、本发明通过OLED材质的照明灯来提供面光源的照射，再通过调节镜片用于来调整光线的方向，近似模拟出自然界从日出到日落的光线方向变化效果，使光照环境更加接近自然，调节镜片通过调节杆来控制偏转的角度，由于太阳光的照射角度不随天气而变化，所以这个调整角度的系统可以独立运作，通过微型电机和齿轮减速机的配合来将转盘转动的速度控制在极低的水平，再通过连杆带动调节杆前后移动，使得作为面光源的照明板能模拟出外界自然光的照射效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明的整体流程结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的模拟照明模块结构示意图；

图4为本发明的模拟照明模块内部结构示意图；

图5为本发明的模拟照明模块细部结构示意图；

图6为本发明的缓冲柱细部结构示意图；

图7为本发明的限位筒细部结构示意图；

图8为本发明的调节镜片日出时模拟位置示意图；

图9为本发明的调节镜片日落时模拟位置示意图；

图10为本发明的调节镜片正午时模拟位置示意图；

图11为本发明的图3中的A处放大结构示意图。

图中：室外监测模块1、稳定照明模块2、模拟照明模块3、光照度传感器4、补正照明模块5、色温照度计6、照明板31、固定架32、调节镜片33、调节杆34、微型电机35、齿轮减速机36、转盘37、连杆38、固定杆39、缓冲柱41、连接杆42、缓冲弹簧43、舱体44、限位筒51、限位环52、限位杆53、限位块54、活动槽55。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-11，本发明提供一种技术方案：一种基于OLED技术的智能健康照明系统，包括：

室外监测模块1，用于持续监测室外自然光的光照强度，获取外界光照的数据信息，并连续不断地将数据传输出去，使得控制中心能收到室外光照强度的变化情况；

室内监测模块，用于持续监测室内环境的光照强度和色温，获取室内人工照明下的数据信息，并持续将数据传输出去，让控制中心可以辨别室内的照明环境是否健康正常，这在外界自然光强度过低，而模拟照明模块3模拟出来的亮度不足时，可以给室内营造足够的光照环境，又因为光照和色彩带来的视觉刺激与人的身心状态息息相关，色温的监测可用于修正不正常的照明环境，让室内的色温和照度可以相匹配，避免出现高色温低照度和低色温高照度这样不利于身心健康的光照环境；

通信模块，用于接收室外监测模块1和室内监测模块传递过来的数据，并将数据传输出去，作为室内监测模块和室外监测模块1与控制中心相连的纽带；

控制中心，用于接收通信模块传递的数据，将数据记录和保存下来，可在外界天气不好、光照不良时调用，模拟天气晴朗时的照明环境，根据数据的变动来控制和调节各个模块的工作状态，在室外光照变化的同时动态调整模拟照明模块3的光照强度，在室内光照不足时打开稳定照明模块2进行光照补足，在室内色温不协调时打开补正照明模块5进行调节，同时可根据人员的需要主动切换和操控各个模块的开关；

模拟照明模块3，用于模拟室外的光照强度变化，根据室外监测模块1传输的数据实时变化自身的光照强度，使室内与室外的光照强度趋势一致，能让整天在室内工作的人感受到与外界环境相近似的光照变化，近似打破墙壁对自然光的阻隔，即使整天处在封闭的人工照明下，也能协调自身的生物钟，并且光照强度模拟变动的来源是室外太阳光，亮度变化的曲线最为自然，有益于室内人员的心理健康；

模拟照明模块3包括照明板31，照明板31为OLED材质的照明灯，照明板31的外侧设有固定架32，照明板31的下方还对称设有多个调节镜片33，调节镜片33用于调整照明板31发射出去光线的方向，近似模拟自然界从日出到日落的光线方向变化，调节镜片33通过两侧的固定杆39与固定架32内壁相连，固定杆39与固定架32呈活动连接，可使调节镜片33能绕着固定杆39的轴线方向转动，调节镜片33的一侧设有调节杆34，调节杆34与调节镜片33固定相连，并且调节杆34的一端延伸出去连接有缓冲组件，调节杆34的另一端延伸出去通过限位装置与固定架32的内壁相连，缓冲组件的另一端设有连杆38，连杆38的另一端活动连接在转盘37的表面，转盘37的一侧设有微型电机35，微型电机35通过齿轮减速机36与转盘相连，转盘37会通过连杆38带动调节杆34前后移动，来影响调节镜片33偏转的角度，使得作为面光源的照明板31能模拟出外界自然光的照射效果，同时由于太阳光的照射角度不随天气而变化，所以这个调整角度的系统可以独立运作；

启动微型电机35后，使用齿轮减速机36来将转盘37转动的速度控制在极低的水平，让其在早上6点和下午6点间仅仅只转动半圈，参照说明书附图8，早上6点时连杆38位于转盘37的最右侧，此时调节镜片33往左下方倾斜45度，使上方照明板31的光线发生反射，模拟日出太阳从东方升起时的光照，参照说明书附图9，晚上6点时连杆38位于转盘37的最左侧，此时调节镜片33往右下方倾斜45度，使上方照明板31的光线发生反射，模拟日落太阳从西方落下时的光照，参照说明书附图10，中午12点时连杆38位于转盘37的最上方，此时调节镜片33处于竖直状态，使上方照明板31的光线直接向下照射，模拟正午太阳从正上方直直往下照射，而夜间的12个小时，转盘37从下方转完了另一个半圈，使连杆38回到转盘37的最右侧，然后开始新一轮从早到晚的循环，这样的光照环境更加贴合自然，利于身心健康。

稳定照明模块2，用于提供恒定不变的光照，根据室内监测模块传输的数据来确定开启和关闭，能在检测到室内光照不足时，提供一个稳定且亮度足够的照明环境，避免太阳下山时模拟照明模块3营造的室内照明亮度不足，同时在室外没有太阳光照的情况下，作为室内的稳定光源进行照明；

补正照明模块5，用于对室内照明环境进行动态的修正，根据室内监测模块传输的数据来确定自身发射出的色温和光照强度，能提供一个色温和照度相协调的环境，在色温高、照度低时，补充室内光照强度，在照度高、色温低时，补充高色温光照，营造一个积极舒适、有益健康的照明环境，补足了模拟照明模块3的不足之处。

进一步的，室外监测模块1包括光照度传感器，通过光照度传感器来实时获取室外自然光的照度大小。

进一步的，室内监测模块包括光照度传感器4和色温照度计6，光照度传感器4用于获取室内的光照强度数据，色温照度计6用于获取室内的色温数据。

进一步的，控制中心包括记忆单元、调节单元和人工操控单元，记忆单元用于记录通信模块传递过来的数据，可根据人员的需要调用和模拟天气晴朗舒适时的照明环境，调节单元用于控制各个模块的开启和关闭，人工操控单元用于主动控制各个模块的工作状态。

进一步的，模拟照明模块3包括调光单元，调光单元用于实时调整模拟照明模块3的光照强度。

进一步的，调节镜片33为双面反光镜，相较于透光镜片，反射镜对光线的调整效果更加稳定。

进一步的，缓冲组件包括缓冲柱41和连接杆42，缓冲柱41的内部设有舱体44，连接杆42的一端从缓冲柱41外延伸到舱体44内，并且连接杆42与舱体44内壁间设有缓冲弹簧43，缓冲弹簧43的两端均为固定连接，连接杆42的另一端与连杆38活动连接，由于需要将日出和日落间调节镜片33整个旋转的角度设为90度，所以调节杆34的左右移动范围需要固定下来，通过限位装置可控制调节杆34位移的距离，而设置缓冲组件就可通过缓冲弹簧43把转盘37多出来的推力和拉力化解掉。

进一步的，限位装置包括限位杆53和限位筒51，限位杆53的一端与调节杆34固定相连，限位筒51靠近固定架32的一侧设有活动槽55，限位杆53的一端贯穿限位筒51并延伸至活动槽55内，限位筒51内固定安装有两个限位环52，限位杆53表面设有与限位环52相同大小的限位块54，并且限位块54位于两个限位环52之间，两个限位环52之间的间距就是调节杆34可以位移的范围，通过控制这两个限位环52间距的大小就可把调节镜片33偏转的最大角度固定下来。

进一步的，相连两个调节镜片33的间距等于调节镜片33自身的宽度，缩小这个间距会降低透光效果，导致一部分光线被拦下来，而更大的间距会降低光线方向调整的效果，让过多的光线在任意时刻都能直直往下照射。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于OLED技术的智能健康照明系统，其特征在于，包括：

室外监测模块，用于持续监测室外自然光的光照强度，并连续不断地将数据传输出去；

室内监测模块，用于持续监测室内环境的光照强度和色温，并持续将数据传输出去；

通信模块，用于接收所述室外监测模块和所述室内监测模块传递过来的数据，并将数据传输出去；

控制中心，用于接收并保存所述通信模块传递的数据，根据数据的变动来控制和调节各个模块的工作状态，还可根据人员的需要主动切换和操控各个模块的开关；

模拟照明模块，用于模拟室外的光照强度变化，根据所述室外监测模块传输的数据实时变化自身的光照强度，所述模拟照明模块包括照明板，所述照明板的外侧设有固定架，所述照明板的下方还对称设有多个调节镜片，所述调节镜片通过两侧的固定杆与固定架内壁相连，所述固定杆与固定架呈活动连接，所述调节镜片的一侧设有调节杆，所述调节杆与调节镜片固定相连，并且调节杆的一端延伸出去连接有缓冲组件，所述调节杆的另一端延伸出去通过限位装置与固定架的内壁相连，所述缓冲组件的另一端设有连杆，所述连杆的另一端活动连接在转盘的表面，所述转盘的一侧设有微型电机，所述微型电机通过齿轮减速机与转盘相连；

稳定照明模块，用于提供恒定不变的光照，根据所述室内监测模块传输的数据来确定开启和关闭；

补正照明模块，用于对室内照明环境进行动态的修正，根据所述室内监测模块传输的数据来确定自身发射出的色温和光照强度。

2.根据权利要求1所述的一种基于OLED技术的智能健康照明系统，其特征在于，所述室外监测模块包括光照度传感器，通过光照度传感器来实时获取室外自然光的照度大小。

3.根据权利要求1所述的一种基于OLED技术的智能健康照明系统，其特征在于，所述室内监测模块包括光照度传感器和色温照度计，所述光照度传感器用于获取室内的光照强度数据，所述色温照度计用于获取室内的色温数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于OLED技术的智能健康照明系统，其特征在于，所述控制中心包括记忆单元、调节单元和人工操控单元，所述记忆单元用于记录所述通信模块传递过来的数据，所述调节单元用于控制各个模块的开启和关闭，所述人工操控单元用于主动控制各个模块的工作状态。

5.根据权利要求1所述的一种基于OLED技术的智能健康照明系统，其特征在于，所述模拟照明模块包括调光单元，所述调光单元用于实时调整所述模拟照明模块的光照强度。

6.根据权利要求1所述的一种基于OLED技术的智能健康照明系统，其特征在于，所述调节镜片为双面反光镜。

7.根据权利要求1所述的一种基于OLED技术的智能健康照明系统，其特征在于，所述缓冲组件包括缓冲柱和连接杆，所述缓冲柱的内部设有舱体，所述连接杆的一端从缓冲柱外延伸到舱体内，并且所述连接杆与舱体内壁间设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的两端均为固定连接，所述连接杆的另一端与连杆活动连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于OLED技术的智能健康照明系统，其特征在于，所述限位装置包括限位杆和限位筒，所述限位杆的一端与调节杆固定相连，所述限位筒靠近固定架的一侧设有活动槽，所述限位杆的一端贯穿限位筒并延伸至活动槽内，所述限位筒内固定安装有两个限位环，所述限位杆表面设有与限位环相同大小的限位块，并且所述限位块位于两个限位环之间。

9.根据权利要求6所述的一种基于OLED技术的智能健康照明系统，其特征在于，相连两个所述调节镜片的间距等于调节镜片自身的宽度。