CN114992586A - 一种用于建筑中的光源调节装置和调节方法 - Google Patents

一种用于建筑中的光源调节装置和调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于建筑中的光源调节装置和调节方法，所述光源调节装置包括灯体、固定在灯体中的光源、与灯体和光源电连的控制模块、分别与控制模块电连的用于检测当前环境亮度和人员活动信息的环境检测模块；灯体包括反光罩，围设在光源四周的混光板，以及设在反光罩下方的液晶玻璃；光源包括交替间隔设置的若干个冷光源和暖光源；其中控制模块用于接收环境检测模块发送的信息并控制液晶玻璃的透光率和/或光源中冷光源和暖光源的光强。本发明发光模式多样、发光均匀、可人性化控制且可自动调节光照强度，通过环境检测模块检测当前环境亮度和人员活动信息的，控制模块根据预设的信息调节发光模式和光强控制，实现人性化控制。

Description

一种用于建筑中的光源调节装置和调节方法
技术领域
本发明涉及一种光源调节装置和调节方法，尤其涉及一种用于建筑中的光源调节装置和调节方法，属于光学技术领域。
背景技术
现代生活中电灯在建筑中是不可或缺的一部分。随着科技的发展，电灯从热光源升级为冷光源，同时研发人员开始考虑将灯具设计地更智能化。
智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能；并达到预定的特点。
但是现有技术中至少存在如下问题：一、灯组的发光模式过于单一，只有开或关，无法达到人性化控制。二、灯组的发光不够均匀。三、灯组的光照强度不能自动调节。
综上可知，现有的照明控制技术在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种发光模式多样、可人性化控制以及光强自动调节的用于建筑中的光源调节装置；本发明的另一目的是提供一种用于建筑中的光源调节方法。
技术方案：本发明的用于建筑中的光源调节装置，包括灯体、固定在灯体中的光源、与灯体和光源电连的控制模块、分别与控制模块电连的用于检测当前环境亮度和人员活动信息的环境检测模块；灯体包括反光罩，以及设在反光罩下方的液晶玻璃；光源包括交替间隔设置的若干个冷光源和暖光源；其中控制模块用于接收环境检测模块发送的信息并控制液晶玻璃的透光率和/或光源中冷光源和暖光源的光强。
进一步地，环境检测模块包括亮度检测模块和视觉模块，亮度检测模块包括CMOS和光强传感器，视觉模块包括光学镜头和CMOS成像芯片。
进一步地，反光罩由反射板组成，其包括反光罩顶部与围设在反光罩顶部四周的反光罩侧面。
进一步地，光源水平设置，光源四周围设有混光板，光源照射方向与混光板垂直，光源包括LED灯组，LED灯组包括冷光LED和暖光LED。
更进一步地，LED灯组的上方固定有灯组顶板，LED灯组通过灯组顶板和定位件配合固定在灯体中，定位件包括两个相对设在混光板上方的弹簧，弹簧靠LED灯组的一端设有弧形凸起，灯组顶板卡设在定位件中。
进一步地，反光罩顶部设有顶板，顶板上设有若干用于将光源亮度调节装置固定在建筑中的螺栓孔，顶板的内部固定有下顶板，下顶板用于与LED灯组连接。
进一步地，控制模块包括用于处理接收信息的单片机和用于控制液晶玻璃的透光率的脉冲芯片。
更进一步地，单片机包括CPU、NPU和GPU。
另一方面，本发明利用上述的装置调节建筑中的光源的方法，包括以下步骤：
(1)LED灯组发出的光线经混光板混光后，通过反射板反射在液晶玻璃上，并透过液晶玻璃照射在建筑中；
(2)环境检测模块收集当前建筑中环境亮度以及人员活动信息，并将收集的信息发送至控制模块；
(3)控制模块接收环境检测模块发送的信息，并处理已接收的信息，判断当前环境亮度与人员活动模式类型；根据预设的环境亮度，调整液晶玻璃的透光率，直至步骤(2)中检测的当前建筑中环境亮度与预设的环境亮度相同；或；根据当前人员活动模式所属类型对应的环境亮度和暖光的预设值，调整液晶玻璃的透光率与暖光或冷光量；直至步骤(2)中检测的当前建筑中环境亮度和暖光值与预设值相同。
进一步地，步骤(2)中，NPU根据预设判断建筑中是否有人，若有人则视觉模块实时采集当前环境的图像，并将图像发送至控制模块，控制模块根据内置的图像处理模型判断当前人员活动模式。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：(1)发光模式不单一，可人性化控制且可自动调节光照强度，通过环境检测模块检测当前环境亮度和人员活动信息的，控制模块根据预设的信息调节发光模式和光强控制，实现人性化控制；(2)灯组的发光均匀，利用脉冲芯片与液晶玻璃连接；所述脉冲芯片用于通电后产生脉冲电流；液晶玻璃用于根据所述脉冲电流的大小调整液晶玻璃的透光率，从而动态调整光源的均匀性的效果。
附图说明
图1为本发明的光源调节装置的结构示意图。
图2为本发明的灯体示意图；
图3为本发明的顶板结构示意图；
图4为本发明的定位件结构图；
图5为本发明的LED灯组结构图；
图6为本发明的LED灯组与定位件组装后的示意图；
图7为本发明的LED灯组中LED灯珠结构示意图。
1、反光罩；2、顶板；3、螺栓孔；4、定位件；41、弹簧；42、弧形凸起；5、第一螺纹；6、下顶板；7、液晶玻璃；8、混光板；9、单片机；10、CMOS；11、第二螺纹；12、LED灯组；1201、冷光LED；1202、暖光LED；13、光学镜头；14、灯罩；15、灯组顶板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种用于建筑中的光源调节装置，包括包括灯体、固定在灯体中的光源、与灯体和光源电连的控制模块、与控制模块电连的用于检测当前环境亮度和人员活动信息的环境检测模块。
控制模块包括用于处理和接收信息的单片机9和用于控制灯体透光率的脉冲芯片。环境检测模块包括包括亮度检测模块和视觉模块，亮度检测模块包括CMOS10和光强传感器，视觉模块包括光学镜头和CMOS成像芯片。
如图2-3所示，其中灯体为圆环形，包括反光罩1、下顶板6、液晶玻璃7。反光罩1由反射板制成，反射板呈“L”型，反射板与下顶板6固定连接，液晶玻璃7设在反光罩1的下方。灯体上方设有顶板2，通过顶板2上设置的螺栓孔3将灯体固定在建筑中。
如图4-7所示，光源包括混光板8、LED灯组12、灯罩14和灯组顶板15。混光板围设在LED灯组12四周，用于均一LED灯组12发出的光，灯组顶板15置于LED灯组12的顶部，灯罩14设于灯组顶板15上方，LED灯组12通过定位件4与混光板8固定组成光源。
具体的，下顶板6与顶板2进行卡合连接；所述顶板2上设置有用于与屋顶连接的螺栓孔3；所述下顶板下方设置有用于连接LED灯组12的第二螺纹11。
LED灯组12与混光板8垂直设置，所述LED灯组12正下方设置有用于控制灯光的控制模块以及用于感知环境的CMOS 10；所述LED灯组中的LED灯珠水平设置组合成放射状的灯组，所述LED灯珠包括冷光LED1201与暖光LED1202，所述冷光LED1201与暖光LED1202交替设置；所述LED灯组上方固定连接有用于与灯罩14卡合的灯组顶板15，所述灯罩14与灯组顶板15通过定位件4卡合，所述定位件4包括弹簧41与弧形凸起42。还包括用于控制液晶玻璃片透明度的脉冲芯片；所述脉冲芯片一端通过导线与单片机相连，所述脉冲芯片另一端与导电金属片连接，即脉冲芯片通过导电金属片与液晶膜连接。
本实施例的基本原理是利用脉冲芯片与液晶玻璃7连接；所述脉冲芯片用于通电后产生脉冲电流；液晶玻璃7用于根据所述脉冲电流的大小调整液晶玻璃的透光率，从而动态调整光源的均匀性的效果。
脉冲芯片通过两根导线分别连接两片导电金属片，导线的一端与脉冲芯片连接，导线的另一端与液晶玻璃片的导电金属片连接。两根导线，一根导线用于向液晶玻璃片输入脉冲电流，另一根导线用于从液晶玻璃片向脉冲芯片输出电流，使脉冲芯片与液晶玻璃片之间形成电流回路。所述单片机9设置于LED灯组12正下方，所述单片机9包括CPU、NPU、GPU。
本实施例所用的液晶玻璃片的透光率为80％。
本设备的安装方法为：将LED灯组12竖直插入灯罩14中，随后旋转LED灯组12，直至弧形凸起42与灯组顶板15卡合；灯组组合完成后，将下顶板6与灯组进行组装，接着将顶板与天花板或者吊顶进行螺栓固定，固定完成后同时进行供电连接，最后将下顶板6与顶板卡合即可完成安装。
实施例2
本实施例提供一种用于建筑中的光源调节装置，包括包括灯体、固定在灯体中的光源、与灯体和光源电连的控制模块、与控制模块电连的用于检测当前环境亮度和人员活动信息的环境检测模块。
其中灯体为圆环形，包括反光罩1、下顶板6、液晶玻璃7和，光源包括混光板8、LED灯组12、灯罩14和灯组顶板15。反光罩1由反射板组成，其包括反光罩顶部与围设在反光罩顶部四周的反光罩侧面。反光罩1顶部设有顶板2，顶板2上设有若干用于将光源亮度调节装置固定在建筑中的螺栓孔3，顶板2的内部固定有下顶板6，下顶板6用于与光源连接；混光板8围设在光源四周，液晶玻璃7设在反光罩1下方。
光源水平设置，光源照射方向与混光板8垂直。光源包括LED灯组12、灯罩14和灯组顶板15，LED灯组12包括冷光LED1201和暖光LED1202，灯组顶板15设在LED灯组12上方，灯组顶板15上设有灯罩14
光源通过定位件4卡设在灯体内，定位件4包括两个相对设在混光板8上方的弹簧41，弹簧41靠LED灯组12的一端设有弧形凸起42，灯组顶板15卡设在定位件4中。
控制模块包括用于处理和接收信息的单片机9和用于控制灯体透光率的脉冲芯片。环境检测模块包括包括亮度检测模块和视觉模块，亮度检测模块包括CMOS10和光强传感器，视觉模块包括光学镜头和CMOS成像芯片。
本实施例还在方案中整合视觉模块，视觉模块包括一光学镜头、一CMOS成像芯片，CMOS成像芯片与单片机相连，单片机9包括CPU、NPU、GPU。
实施例3
本实施例提供一种利用实施例1或2中的光源调节装置调节建筑中光源的方法，包括以下步骤：
(1)LED灯组发出的光线经混光板混光后，通过反射板反射在液晶玻璃上，并透过液晶玻璃照射在建筑中；
(2)环境检测模块收集当前建筑中环境亮度以及人员活动信息，并将收集的信息发送至控制模块；其中，CMOS将光信号转换为电信号传到GPU中进行图像处理；
(3)控制模块接收视觉模块发送的信息，并处理已接收的信息，判断当前环境亮度与人员活动模式类型；根据预设的环境亮度，调整液晶玻璃的透光率，直至步骤(2)中检测的当前建筑中环境亮度与预设的环境亮度相同；或；根据当前人员活动模式所属类型对应的环境亮度和暖光的预设值，调整液晶玻璃的透光率与暖光或冷光量；直至步骤(2)中检测的当前建筑中环境亮度和暖光值与预设值相同；
具体的，NPU根据预设图像的参数标准判断该图像亮度是否达到要求，若图像亮度低于预设标准，CPU会像脉冲芯片发送指令，脉冲芯片根据CPU指令分别控制液晶玻璃7、液晶玻璃7的提高透明度；若图像亮度高于预设标准，CPU会像脉冲芯片发送指令，脉冲芯片根据CPU指令分别控制液晶玻璃7的降低透明度，进而完成光源调节；同时，光强传感器13还可以检测环境光即时反馈给CPU，可按照需求完成光强的自动调节；
其中NPU会根据预设判断是否有人，若有人在附近，开始将实时画面图像传输至主机端，主机端进行行为模式判断，若主体在进行娱乐活动，灯光会加强；若主体在进行休息活动，灯光会减弱并增强暖光。

Claims (10)

1.一种用于建筑中的光源调节装置，其特征在于，包括灯体、固定在灯体中的光源、与灯体和光源电连的控制模块、分别与控制模块电连的用于检测当前环境亮度和人员活动信息的环境检测模块；灯体包括反光罩(1)，以及设在反光罩(1)下方的液晶玻璃(7)；光源包括交替间隔设置的若干个冷光源和暖光源；其中控制模块用于接收环境检测模块发送的信息并控制液晶玻璃(7)的透光率和/或光源中冷光源和暖光源的光强。
2.根据权利要求1所述的用于建筑中的光源调节装置，其特征在于，环境检测模块包括亮度检测模块和视觉模块，亮度检测模块包括CMOS(10)和光强传感器，视觉模块包括光学镜头和CMOS成像芯片。
3.根据权利要求1所述的用于建筑中的光源调节装置，其特征在于，反光罩(1)由反射板组成，其包括反光罩顶部与围设在反光罩顶部四周的反光罩侧面。
4.根据权利要求1所述的用于建筑中的光源调节装置，其特征在于，光源水平设置，光源四周围设有混光板(8)，光源照射方向与混光板(8)垂直，光源包括LED灯组(12)，LED灯组(12)包括冷光LED和暖光LED。
5.根据权利要求4所述的用于建筑中的光源调节装置，其特征在于，LED灯组(12)的上方固定有灯组顶板(15)，LED灯组(12)通过灯组顶板(15)和定位件配合固定在灯体中，定位件包括两个相对设在混光板(8)上方的弹簧(41)，弹簧(41)靠LED灯组(12)的一端设有弧形凸起(42)，灯组顶板(15)卡设在定位件中。
6.根据权利要求1所述的用于建筑中的光源调节装置，其特征在于，反光罩(1)顶部设有顶板(2)，顶板(2)上设有若干用于将光源亮度调节装置固定在建筑中的螺栓孔，顶板(2)的内部固定有下顶板(6)，下顶板(6)用于与LED灯组(12)连接。
7.根据权利要求1所述的用于建筑中的光源调节装置，其特征在于，控制模块包括用于处理接收信息的单片机(9)和用于控制液晶玻璃(7)的透光率的脉冲芯片。
8.根据权利要求7所述的用于建筑中的光源调节装置，其特征在于，单片机(9)包括CPU、NPU和GPU。
9.一种利用权利要求1-8任一所述的装置调节建筑中的光源的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)LED灯组发出的光线经混光板混光后，通过反射板反射在液晶玻璃上，并透过液晶玻璃照射在建筑中；
(2)环境检测模块收集当前建筑中环境亮度以及人员活动信息，并将收集的信息发送至控制模块；
(3)控制模块接收环境检测模块发送的信息，并处理已接收的信息，判断当前环境亮度与人员活动模式类型；根据预设的环境亮度，调整液晶玻璃的透光率，直至步骤(2)中检测的当前建筑中环境亮度与预设的环境亮度相同；或；根据当前人员活动模式所属类型对应的环境亮度和暖光的预设值，调整液晶玻璃的透光率与暖光或冷光量；直至步骤(2)中检测的当前建筑中环境亮度和暖光值与预设值相同。
10.根据权利要求9所述的调节建筑中的光源的方法，其特征在于，步骤(2)中，NPU根据预设判断建筑中是否有人，若有人则视觉模块实时采集当前环境的图像，并将图像发送至控制模块，控制模块根据内置的图像处理模型判断当前人员活动模式。
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