CN116170921B - 一种室内led灯追踪人体照明的系统及控制方法 - Google Patents

一种室内led灯追踪人体照明的系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及LED控制技术领域，尤其是指一种室内LED灯追踪人体照明的系统及控制方法，该系统包括LED灯、人体识别模块、检测模块、主控模块、LED驱动模块及转动模块，检测模块用于检测同一区域内相邻的LED灯是否处于照明状态，并当周围环境亮度低于下阈值且相邻的LED灯不处于照明状态时激；人体识别模块用于识别LED灯照明范围内人所处的位置；转动模块用于根据人所处的位置驱动LED灯转动至特定角度进行照明；LED驱动模块用于控制LED灯进行照明，且根据人与LED灯的所处距离调整LED灯的亮度。本发明通过人体识别模块判断各工位上人员情况，根据有人的工位数量而进行LED灯姿态及亮度的调整，从而让LED灯照明效率更佳。

Description

一种室内LED灯追踪人体照明的系统及控制方法
技术领域
本发明涉及LED控制技术领域，尤其是指一种室内LED灯追踪人体照明的系统及控制方法。
背景技术
为了节约用电，很多单位都提倡在晚上加班时仅打开足够使用的灯进行照明，例如当只有一个人工作时，就只打开自己工位附近的某一个灯，其余灯则进行熄灭。然而，并不是每个单位的灯都是安装在工位正上方的，导致在单一个灯进行照明时工位上的亮度不够，严重的会影响到人的眼部健康。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种室内LED灯追踪人体照明的系统及控制方法，能够识别有人在的工位情况，并根据需要控制LED灯进行姿态以及亮度的变化，从而让照明的效率更高。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种室内LED灯追踪人体照明的系统，包括LED灯、人体识别模块、检测模块、主控模块、LED驱动模块以及转动模块，人体识别模块、检测模块、LED驱动模块均与主控模块电连接，LED灯与LED驱动模块电连接；
检测模块用于检测同一区域内相邻的LED灯是否处于照明状态，并用于当周围环境亮度低于下阈值且相邻的LED灯不处于照明状态时激活主控模块；
人体识别模块用于识别LED灯照明范围内人所处的位置；
转动模块用于根据人所处的位置驱动LED灯转动至特定角度进行照明；
LED驱动模块用于控制LED灯进行照明，且根据人与LED灯的所处距离调整LED灯的亮度。
进一步的，人体识别模块包括多个人体红外传感器，每个人体红外传感器分别正对一个工位；
当仅有一个人体红外传感器感应到工位有人时，转动模块控制LED灯转动至正对该有人的工位；当人体红外传感器感应到有一个以上的工位有人时，转动模块控制LED灯正对正下方并调整LED灯的亮度。
进一步的，每个人体红外传感器与主控模块之间设置有计时模块，计时模块用于在人体红外传感器信号变换时进行计时，并在时间超过设定值时把变换信号传输至主控模块；主控模块根据变换信号通过LED驱动模块和转动模块控制LED灯对应进行状态变化。
进一步的，所述转动模块连接有角度检测模块，角度检测模块用于检测LED灯与竖直线之间的夹角变化值θ，由主控模块根据公式L0=L/cosθ算出LED灯与人所处位置的实际距离L，其中L0为LED灯与参考面之间的距离；主控模块根据L的数值通过LED驱动模块控制LED灯进行亮度变化。
进一步的，所述人体识别模块还用于识别人最高点离地位置的高度L’，根据L0=L0’-L’算出L0的数值，其中L0’为LED灯与地面的垂直距离。
进一步的，所述LED灯具有自内而外设置的多个LED灯圈，所述LED驱动模块具有多个LED驱动电路，多个LED驱动电路与多个LED灯圈一一对应连接；主控模块用于根据人体识别模块所识别到的人的数量以控制对应个数的LED灯圈进行照明。
进一步的，还包括环境亮度检测模块，环境亮度检测模块与主控模块电连接，环境亮度检测模块用于检测LED灯所处环境的亮度变化。
本发明还提供了一种室内LED灯追踪人体照明的控制方法，包括
A.检测LED灯周围环境亮度，并检测该LED灯相邻的LED灯是否处于开启状态，当周围环境亮度低于下阈值且相邻的LED灯处于熄灭状态时，激活主控模块；
B.主控模块激活人体识别模块，经人体识别模块识别LED灯照明区域内的工位是否有人，若是则执行步骤C，否则通过LED驱动模块控制LED灯休眠；
C.主控模块控制转动模块动作，由转动模块控制LED灯转动至特定位置，然后通过LED驱动模块根据LED灯的转动角度调整LED灯所发出的光线亮度。
进一步的，步骤C具体包括
C1.通过人体识别模块识别有人的工位数量n，当n=1时执行步骤C2，当n=2时执行步骤C3，当n大于2时执行步骤C4；
C2.转动模块控制LED灯转动至正对人所处的工位，然后控制LED灯以亮度X1进行照明；
C3.主控模块判断两个工位为彼此相连还是彼此斜对，若彼此相连则执行步骤C5，若彼此斜对则执行步骤C4；
C4.转动模块控制LED灯正对地面，并以亮度X3进行照明；
C5.转动模块控制LED灯转动至正对两个工位之间的位置，并以亮度X2进行照明；
其中X1、X2和X3均根据当前环境亮度而进行选择，且X3＞X2＞X1。
进一步的，在步骤C中，所述LED灯具有自内而外设置的多个LED灯圈，所述LED驱动模块具有多个LED驱动电路，多个LED驱动电路与多个LED灯圈一一对应连接；
主控模块根据有人的工位数量以及当前环境亮度，通过LED驱动模块控制一个或多个的LED灯圈进行亮灭或者亮度变化。
本发明的有益效果：本发明通过人体识别模块判断各工位上人员情况，根据有人的工位的数量而进行LED灯姿态以及亮度的调整，从而让LED灯照明效率更佳。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图2为本发明的LED灯的结构示意图。
附图标记：1—LED灯，2—LED灯圈。
实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1至图2所示，本发明提供的一种室内LED灯1追踪人体照明的系统，包括LED灯1、人体识别模块、检测模块、主控模块、LED驱动模块以及转动模块，人体识别模块、检测模块、LED驱动模块均与主控模块电连接，LED灯1与LED驱动模块电连接；
检测模块用于检测同一区域内相邻的LED灯1是否处于照明状态，并当周围环境亮度低于下阈值且相邻的LED灯1不处于照明状态时激活主控模块；
人体识别模块用于识别LED灯1照明范围内人所处的位置；
转动模块用于根据人所处的位置驱动LED灯1转动至特定角度进行照明；
LED驱动模块用于控制LED灯1进行照明，且根据人与LED灯1的所处距离调整LED灯1的亮度。
实际使用时，本发明所控制的LED灯1需要在相邻LED灯1均不处于工作状态时才进行追踪动作；本发明所控制的LED灯1可设置在四人工位中间的正上方，当周围只有该LED灯1工作时，由人体识别模块识别该四个工位上的人员情况，当只有一个工位有人时，则由转动模块驱动LED灯1进行小幅度转动而使得LED灯1朝向该工位并进行照明，使得灯光能够集中在该工位上，提升了该工位的亮度；而当有人的工位为两个或以上时，则转动模块控制LED灯1进行对应动作，并由LED驱动模块控制LED灯1的亮度提升，从而保证每个工位的亮度足够。在普通状态下，LED灯1的亮度会与照明单个工位时基本相同，仅在有人的工位数量超过一个时才会进行亮度提升。
在本实施例中，人体识别模块包括多个人体红外传感器，每个人体红外传感器分别正对一个工位；
当仅有一个人体红外传感器感应到工位有人时，转动模块控制LED灯1转动至正对该有人的工位；当人体红外传感器感应到有一个以上的工位有人时，转动模块控制LED灯1正对正下方并调整LED灯1的亮度。
具体的，针对四人工位，本发明的人体红外传感器的数量为四个，每个人体红外传感器位于一个工位的正上方，从而实现对于工位上是否有人进行识别。
在本实施例中，每个人体红外传感器与主控模块之间设置有计时模块，计时模块用于在人体红外传感器信号变换时进行计时，并在时间超过设定值时把变换信号传输至主控模块；主控模块根据变换信号通过LED驱动模块和转动模块控制LED灯1对应进行状态变化。本发明通过计时模块进行计时，该计时模块可为延时继电器或者其他的电路，即对于暂离工位的情况，可在人离开工位后开始计时，当该人在设定时间会回到工位时，则LED灯1在其离开这段时间内依然保持照明，否则则认定人是长时间离开，即LED灯1会被熄灭，直至人重新回到工位后LED灯1会重新照明。
本发明可设置手控的开关实现通断电控制，从而在全员下班时保证全部LED灯1均不会被误触发。
在本实施例中，所述转动模块连接有角度检测模块，角度检测模块用于检测LED灯1与竖直线之间的夹角变化值θ，由主控模块根据公式L = L0 /cosθ算出LED灯1与人所处位置的实际距离L，其中L0为LED灯1与参考面之间的距离；主控模块根据L的数值通过LED驱动模块控制LED灯1进行亮度变化。
由于四人工位的每个工位之间距离不会太大，因此LED灯1转动的角度范围也不会太大，通常为0-20°即可。而由于在LED灯1转动后，为了保证照明的亮度，因此主控模块会根据L来适应性调整LED灯1的亮度，以保证LED灯1照在该工位上的亮度适合；优选的，LED灯1照在单个工位上的亮度与LED灯1正常为多个工位照明时照在各位置上的亮度基本相同。
在本实施例中，所述人体识别模块还用于识别人最高点离地位置的高度L’，根据L0= L0’-L’算出L0的数值，其中L0’为LED灯1与地面的垂直距离。
针对每个人坐下后高度不同，本发明引入了高度L’，该高度L’可通过人体红外传感器测得工位是否有人时获得，从而让LED灯1在LED驱动模块的驱动下能够根据人的高度不同而对应调整亮度，以保证亮度以及照明效率最佳。
在本实施例中，所述LED灯1具有自内而外设置的多个LED灯圈2，所述LED驱动模块具有多个LED驱动电路，多个LED驱动电路与多个LED灯圈2一一对应连接；主控模块用于根据人体识别模块所识别到的人的数量以控制对应个数的LED灯圈2进行照明。
例如当只有一个工位有人时，在LED灯1对准这一工位后，由最内圈的LED灯圈2进行发光；而当有相邻的两个工位具有人时，则LED灯1调整姿态后由自内而外数第二个LED灯圈2进行发光，通过针对不同情况让不同的LED灯圈2进行工作照明，能够保证亮度得到匹配。
在本实施例中，本发明还包括环境亮度检测模块，环境亮度检测模块与主控模块电连接，环境亮度检测模块用于检测LED灯1所处环境的亮度变化。
该环境亮度检测模块用于检测工位所处区域内的自然亮度，从而让本发明的主控模块结合自然亮度来计算出LED灯1所需发光的亮度值。
此外，本发明还提供了一种室内LED灯1追踪人体照明的控制方法，包括以下步骤：
A.检测LED灯1周围环境亮度，并检测该LED灯1相邻的LED灯1是否处于开启状态，当周围环境亮度低于下阈值且相邻的LED灯1处于熄灭状态时，激活主控模块；
B.主控模块激活人体识别模块，经人体识别模块识别LED灯照明区域内的工位是否有人，若是则执行步骤C，否则通过LED驱动模块控制LED灯休眠；
C.主控模块控制转动模块动作，由转动模块控制LED灯1转动至特定位置，然后通过LED驱动模块根据LED灯1的转动角度调整LED灯1所发出的光线亮度。
具体的，步骤C具体包括
C1.通过人体识别模块识别有人的工位数量n，当n=1时执行步骤C2，当n=2时执行步骤C3，当n大于2时执行步骤C4；
C2.转动模块控制LED灯1转动至正对人所处的工位，然后控制LED灯1以亮度X1进行照明；
C3.主控模块判断两个工位为彼此相连还是彼此斜对，若彼此相连则执行步骤C5，若彼此斜对则执行步骤C4；
C4.转动模块控制LED灯1正对地面，并以亮度X3进行照明；
C5.转动模块控制LED灯1转动至正对两个工位之间的位置，并以亮度X2进行照明；
其中X1、X2和X3均根据当前环境亮度而进行选择，且X3＞X2＞X1。
具体的，在步骤C中，所述LED灯1具有自内而外设置的多个LED灯圈2，所述LED驱动模块具有多个LED驱动电路，多个LED驱动电路与多个LED灯圈2一一对应连接；
主控模块根据有人的工位数量以及当前环境亮度，通过LED驱动模块控制一个或多个的LED灯圈2进行亮灭或者亮度变化。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种室内LED灯追踪人体照明的系统，其特征在于：包括LED灯、人体识别模块、检测模块、主控模块、LED驱动模块以及转动模块，人体识别模块、检测模块、LED驱动模块均与主控模块电连接，LED灯与LED驱动模块电连接；
检测模块用于检测同一区域内相邻的LED灯是否处于照明状态，并用于当周围环境亮度低于下阈值且相邻的LED灯不处于照明状态时激活主控模块；
人体识别模块用于识别LED灯照明范围内人所处的位置；
转动模块用于根据人所处的位置驱动LED灯转动至特定角度进行照明；
LED驱动模块用于控制LED灯进行照明，且根据人与LED灯的所处距离调整LED灯的亮度；
人体识别模块包括多个人体红外传感器，每个人体红外传感器分别正对一个工位；
当仅有一个人体红外传感器感应到工位有人时，转动模块控制LED灯转动至正对该有人的工位；当人体红外传感器感应到有一个以上的工位有人时，转动模块控制LED灯正对正下方并调整LED灯的亮度。
2.根据权利要求1所述的室内LED灯追踪人体照明的系统，其特征在于：每个人体红外传感器与主控模块之间设置有计时模块，计时模块用于在人体红外传感器信号变换时进行计时，并在时间超过设定值时把变换信号传输至主控模块；主控模块根据变换信号通过LED驱动模块和转动模块控制LED灯对应进行状态变化。
3.根据权利要求1所述的室内LED灯追踪人体照明的系统，其特征在于：所述转动模块连接有角度检测模块，角度检测模块用于检测LED灯与竖直线之间的夹角变化值θ，由主控模块根据公式L0=L/cosθ算出LED灯与人所处位置的实际距离L，其中L0为LED灯与参考面之间的距离；主控模块根据L的数值通过LED驱动模块控制LED灯进行亮度变化。
4.根据权利要求3所述的室内LED灯追踪人体照明的系统，其特征在于：所述人体识别模块还用于识别人最高点离地位置的高度L’，根据L0= L0’-L’算出L0的数值，其中L0’为LED灯与地面的垂直距离。
5.根据权利要求3所述的室内LED灯追踪人体照明的系统，其特征在于：所述LED灯具有自内而外设置的多个LED灯圈，所述LED驱动模块具有多个LED驱动电路，多个LED驱动电路与多个LED灯圈一一对应连接；主控模块用于根据人体识别模块所识别到的人的数量以控制对应个数的LED灯圈进行照明。
6.根据权利要求4所述的室内LED灯追踪人体照明的系统，其特征在于：还包括环境亮度检测模块，环境亮度检测模块与主控模块电连接，环境亮度检测模块用于检测LED灯所处环境的亮度变化。
7.一种室内LED灯追踪人体照明的控制方法，其特征在于：包括
A.检测LED灯周围环境亮度，并检测该LED灯相邻的LED灯是否处于开启状态，当周围环境亮度低于下阈值且相邻的LED灯处于熄灭状态时，激活主控模块；
B.主控模块激活人体识别模块，经人体识别模块识别LED灯照明区域内的工位内是否有人，若是则执行步骤C，否则通过LED驱动模块控制LED灯休眠；
C.主控模块控制转动模块动作，由转动模块控制LED灯转动至特定位置，然后通过LED驱动模块根据LED灯的转动角度调整LED灯所发出的光线亮度；
步骤C具体包括
C1.通过人体识别模块识别有人的工位数量n，当n=1时执行步骤C2，当n=2时执行步骤C3，当n大于2时执行步骤C4；
C2.转动模块控制LED灯转动至正对人所处的工位，然后控制LED灯以亮度X1进行照明；
C3.主控模块判断两个工位为彼此相连还是彼此斜对，若彼此相连则执行步骤C5，若彼此斜对则执行步骤C4；
C4.转动模块控制LED灯正对地面，并以亮度X3进行照明；
C5.转动模块控制LED灯转动至正对两个工位之间的位置，并以亮度X2进行照明；
其中X1、X2和X3均根据当前环境亮度而进行选择，且X3＞X2＞X1。
8.根据权利要求7所述的室内LED灯追踪人体照明的控制方法，其特征在于：在步骤C中，所述LED灯具有自内而外设置的多个LED灯圈，所述LED驱动模块具有多个LED驱动电路，多个LED驱动电路与多个LED灯圈一一对应连接；
主控模块根据有人的工位数量以及当前环境亮度，通过LED驱动模块控制一个或多个的LED灯圈进行亮灭或者亮度变化。
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