CN204404038U - 智能调节照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能调节照明系统，它包括信号采集发电装置和灯体，信号采集发电装置由风力接收器、设于风力接收器上的雨水接收器、设于雨水接收器周边的若干太阳能板以及分别与风力接收器、雨水接收器相连接的拾振装置组成，灯体内设有一驱动电路单元，该驱动电路单元与拾振装置相连接，本实用新型可根据降雨强度以及风力强度自动调整室内照明的光照亮度，保证了整个照明系统的协调性，实现是照明系统的智能化和人性化，能源利用清洁环保，节能省电，保证了灯体的正常使用寿命，使能源得到充分利用，最大限度地保证了人们日常活动的正常进行。

Description

智能调节照明系统

技术领域

本实用新型涉及照明设备的技术领域，尤指一种采用MEMS感应元件配合拾振装置发电，或通过太阳能板发电，并通过MEMS感应元件采集的感应信号，控制灯具的开启及亮度调节的智能调节照明系统。

背景技术

近年来智能手机正式走入人们的日常生活，WIFI应用逐渐得到普及，4G时代的来临更是在提醒着每个人，社会正在慢慢地趋向于智能化。事实上，智能照明的理念早在上世纪90年代，美国已经提出“绿色照明计划”，此后，世界各国在一定程度都有就绿色照明这个概念进行推广，在中国“绿色低碳、环保节能、可持续发展”更是成为了新兴城市发展的核心内容。加上随着社会的发展、科技的进步以及人民生活水平的提高，人们对现有的家庭生活、居住环境提出更高的要求，这时，智能照明也就有了存在与发展的空间。

然而，目前的智能照明普及率低下，照明系统一般仍然采用传统的固定照明模式且多由人手控制，不能根据天气变化自动调整合适的照明模式，照明模式呆板，不能在采光不足的天气里自动开启或调整亮度，以供人们合适的光照亮度，光照亮度过低不利于人们辨别物体或环境，光照亮度过高又会给人们的眼部肌肉会带来压力，引发视觉疲劳，特别是对于家居照明而言，过高或过低的光照亮度，不仅不能给人们带来舒适的明亮环境，还会影响人们的日常的正常起居生活，且容易造成用电浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种智能调节照明系统，该照明系统根据降雨强度以及风力强度自动调整室内照明的光照亮度，保证了整个照明系统的协调性，实现是照明系统的智能化和人性化，能源利用清洁环保，节能省电，保证了灯体的正常使用寿命，使能源得到充分利用，最大限度地保证了人们日常活动的正常进行。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种智能调节照明系统，它包括信号采集发电装置和灯体，所述信号采集发电装置由风力接收器、设于风力接收器上的雨水接收器、设于雨水接收器周边的若干太阳能板以及分别与风力接收器、雨水接收器相连接的拾振装置组成，该风力接收器用于感应并传输风力强度信号，该雨水接收器用于感应并传输降雨强度信号，该拾振装置用于将风力或雨水产生的振动机械能转化为电能，所述灯体内设有一驱动电路单元，该驱动电路单元用于接收风力强度信号以及降雨强度信号并根据接收到的信号开启灯体或调节照明亮度，该驱动电路单元与拾振装置相连接。

所述风力接收器通过一第一连接线与灯体相连接，该风力接收器由底板、设于底板上的若干风力感应元件以及通过若干支撑块设于各风力感应元件上方的第一上盖组成，该风力感应元件用于采集风力强度信号并传输给驱动电路单元，该第一上盖用于与雨水接收器相连接，各该风力感应元件与第一上盖之间形成有间隙，各该风力感应元件之间通过电镀走线相连接，其中，各该风力感应元件均分别采用MEMS感应元件。

所述风力接收器之第一连接线与灯体的连接端设有第一接头，在该灯体与第一连接线的连接处设有第一接口，该第一接头与第一接口相连接，该第一接口与驱动电路单元相连接。

所述雨水接收器通过一第二连接线与灯体相连接，该雨水接收器由设于风力接收器上的若干雨水感应元件以及设于各雨水感应元件上的第二上盖组成，各该雨水感应元件与第二上盖的底面紧密接触，各该雨水感应元件通过电镀走线相连接，其中，各该雨水感应元件均分别采用MEMS感应元件。

所述雨水接收器之第二连接线与灯体的连接端设有第二接头，在该灯体与第二连接线的连接处设有第二接口，该第二接头与第二接口相连接，该第二接口与驱动电路单元相连接。

所述各太阳能板一端分别与雨水接收器上端周边的对应连接处转动连接，形成角度调节结构，各太阳能板之间通过导线相连接，其中一太阳能板通过一第三连接线与灯体相连接。

所述各太阳能板之第三连接线与灯体的连接端设有第三接头，在该灯体与第三连接线的连接处设有第三接口，该第三接头与第三接口相连接，该第三接口与驱动电路单元相连接。

所述驱动电路单元还包含有微控制器、IR接收器、亮度输出控制模块、电源整形模块以及资料库模块，该IR接收器、亮度输出控制模块、电源整形模块以及资料库模块分别与微控制器相连接。

所述灯体还包括本体和设于本体上的若干发光单元，各该发光单元分别与驱动电路单元电性连接，该驱动电路单元内设于本体中。

所述灯体还外设一电路保存单元、一光照度传感器和一遥控器，该电路保存单元用于透过接收风力感应元件、雨水感应元件以及太阳能板将振动机械能与光波的能量收集起来储存并供应给移动蓄电器，该光照度传感器用于控制照明系统的开闭以及亮度调节，该光照度传感器与灯体内之驱动电路单元无线信号连接，该遥控器用于控制整个照明系统的启闭以及系统照明模式的切换，该遥控器亦与灯体内之驱动电路单元无线信号连接。

本实用新型的有益效果在于： 其通过信号采集发电装置准确地判别室外天气变化，并自动发电，为灯体提供电能，配合驱动电路单元的调节控制，可在判别降雨强度与风力强度后，配合光照度传感器，经微控制器综合分析并发出控制信号，使照明系统自动调整室内照明系统的光照强度，为人们提供对人眼较为舒适的照明模式，再结合各灯体间的IR接收器，使各灯体在光照亮度上实现同步，保证了整个照明系统的协调性，实现是室内照明系统的智能化和人性化，而且，由于信号采集发电装置的使用，灯体使用的电能均由风、雨和/或阳光等自然力提供，能源利用清洁环保，光源采用LED发光元件，节能省电，智能化控制，还能保证灯体的正常使用寿命；配合电路保存单元，还能将由风、雨和/或阳光等自然力转化成的电能储存到移动蓄电设备中，供其他移动设备（如手机、平板电脑等）使用，使能量利用率达到最大化，使能源得到充分利用；另外，还能采用光照度传感器与太阳能板相配合，在天气晴朗的时候，对一些日常采光较差的室内环境提供对人眼较为舒适的照明模式，最大限度地保证了人们日常活动的正常进行。

附图说明

图1 是本实用新型的结构关系示意图。

图2 是本实用新型之驱动电路单元的结构关系框图。

图3 是本实用新型的风力接收器的结构示意图。

图4 是本实用新型的风力接收器之工作原理图。

图5 是本实用新型的雨水接收器的结构示意图。

图6 是本实用新型的雨水接收器之工作原理图。

图7 是本实用新型太阳能板的连接结构示意图。

图8 是本实用新型太阳能板之工作原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-8所示，本实用新型关于一种智能调节照明系统，它包括信号采集发电装置1和灯体2。

如图1-8所示，信号采集发电装置1由风力接收器11、设于风力接收器11上的雨水接收器12、设于雨水接收器12周边的若干太阳能板13以及分别与风力接收器11、雨水接收器12相连接的拾振装置14组成，该风力接收器11用于感应并传输风力强度信号，该雨水接收器12用于感应并传输降雨强度信号，该拾振装置14用于将风力或雨水产生的振动机械能转化为电能。

如图1所示，灯体2内设有一驱动电路单元22，该驱动电路单元22用于接收风力强度信号以及降雨强度信号并根据接收到的信号开启灯体2或调节照明亮度，该驱动电路单元22与拾振装置14相连接。

如图1所示，灯体2还包括本体23和设于本体23上的若干发光单元21，各该发光单元21优选采用LED发光元件，以使照明系统达到节能省电的效果，各该发光单元21分别与驱动电路单元22电性连接，该驱动电路单元22内设于本体23中。

进一步地，灯体2还外设一电路保存单元、一光照度传感器和一遥控器，该电路保存单元用于透过接收风力感应元件、雨水感应元件以及太阳能板将振动机械能与光波的能量收集起来储存并供应给移动蓄电器，该光照度传感器用于控制照明系统的开闭以及亮度调节，该光照度传感器与灯体2内之驱动电路单元22无线信号连接，该遥控器用于控制整个照明系统的启闭以及系统照明模式的切换，该遥控器亦与灯体2内之驱动电路单元22无线信号连接（未图示）。

如图1、3所示，风力接收器11通过一第一连接线15与灯体2相连接，该风力接收器11由底板112、设于底板112上的若干风力感应元件113以及通过若干支撑块115设于各风力感应元件113上方的第一上盖114组成，该风力感应元件113用于采集风力强度信号并传输给驱动电路单元22，该第一上盖114用于与雨水接收器12相连接，各该风力感应元件113与第一上盖114之间形成有间隙，各该风力感应元件113之间通过电镀走线1a相连接，其中，各该风力感应元件113均分别采用MEMS感应元件。

进一步地，如图1、3所示，风力接收器11之第一连接线15与灯体2的连接端设有第一接头111，在该灯体2与第一连接线15的连接处设有第一接口24，该第一接头111与第一接口24相连接，该第一接口24与驱动电路单元22相连接。

如图1、5所示，雨水接收器12通过一第二连接线16与灯体2相连接，该雨水接收器12由设于风力接收器11上的若干雨水感应元件122以及设于各雨水感应元件122上的第二上盖123组成，各该雨水感应元件122与第二上盖123的底面紧密接触，各该雨水感应元件122通过电镀走线1a相连接，其中，各该雨水感应元件122均分别采用MEMS感应元件。

进一步地，如图1、5所示，雨水接收器12之第二连接线16与灯体2的连接端设有第二接头121，在该灯体2与第二连接线16的连接处设有第二接口25，该第二接头121与第二接口25相连接，该第二接口25与驱动电路单元相连接。

其中，MEMS感应元件体积小，效率高，风力感应元件113和雨水感应元件122均采用MEMS感应元件，能在短时间内接收到大部分的能量，并通过拾振装置14将风/雨的振动机械能转换呈电能，提供给灯体2。

需要说明的是，底板112和第一上盖114均分别优选采用了机械强度高的板材，如蓝宝石材质的板材，而第二上盖123优选厚度约为10mm的薄片盖板，在保护雨水感应元件122置于，还能保证雨水接收器12准确地将降雨强度信号传输给驱动电路单元22，但是，对于底板112、第一上盖114和第二上盖123的材料选择，在此并不予以自限。

如图1、7所示，各太阳能板13一端分别与雨水接收器12上端周边的对应连接处转动连接，形成角度调节结构，各太阳能板13之间通过导线131相连接，其中一太阳能板13通过一第三连接线17与灯体2相连接。

进一步地，如图1、7所示，各太阳能板13之第三连接线17与灯体2的连接端设有第三接头132，在该灯体2与第三连接线17的连接处设有第三接口26，该第三接头132与第三接口26相连接，该第三接口26与驱动电路单元22相连接。

如图2所示，驱动电路单元22还包含有微控制器221、IR接收器222、亮度输出控制模块223、电源整形模块224以及资料库模块225，该IR接收器222、亮度输出控制模块223、电源整形模块224以及资料库模块225分别与微控制器221相连接，该微控制器221主要是控制资料库模块225与输出讯号的数据，当与量大小不同时会进行数据修正，控制灯体2发出适当的光强度，该电源整形模块224与拾振装置14相连接。

在使用时，雨水接收器12在雨滴打到第二上盖123时，雨水感应元件122感应雨滴的机械振动，再通过拾振装置14将雨滴的机械振动能转化为电能，以供应发光单元21，当降雨强度越大，灯体2之发光单元21的亮度会随之提高亮度，而此处，配合光照度传感器，在微控制器221的作用下，将适时室内照明需要与室外降雨强度进行综合分析，得到适时环境光照需求信号，与资料库模块225对应的降雨强度参数配对，调用适合当下环境所需之照明模式的控制信号，以调节灯体发出的光照亮度，保证室内照明的舒适度。

风力接收器11在自然风吹过风力感应元件113时，通过拾振装置14将风力的机械振动能转化为电能，为灯体2供应电能，风力越大，供应灯体2之电能越高，灯体2发出的亮度也会随之提高，而此处，配合光照度传感器，在微控制器221的作用下，将适时室内照明需要与室外风力强度进行综合分析，得到适时环境光照需求信号，与资料库模块225对应的风力强度参数配对，调用适合当下环境所需之照明模式的控制信号，以调节灯体发出的光照亮度，保证室内照明的舒适度。

当风雨交加时，需根据采集到的降雨强度、风力强度以及室内所需光照强度进行综合分析，以调用合适的光照模式，对室内照明进行亮度调节，保证室内照明的舒适度。

加之，太阳能板为本实用新型所揭示的智能调节照明系统的另一电能来源，配合光照度传感器，在微控制器221的作用下，将适时室内照明需要与室外光照强度进行综合分析，得到适时环境光照需求信号，与资料库模块225对应的光照强度参数配对，调用适合当下环境所需之照明模式的控制信号，以调节灯体发出的光照亮度，保证室内照明的舒适度。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型申请专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能调节照明系统，它包括信号采集发电装置和灯体，其特征在于：所述信号采集发电装置由风力接收器、设于风力接收器上的雨水接收器、设于雨水接收器周边的若干太阳能板以及分别与风力接收器、雨水接收器相连接的拾振装置组成，该风力接收器用于感应并传输风力强度信号，该雨水接收器用于感应并传输降雨强度信号，该拾振装置用于将风力或雨水产生的振动机械能转化为电能，所述灯体内设有一驱动电路单元，该驱动电路单元用于接收风力强度信号以及降雨强度信号并根据接收到的信号开启灯体或调节照明亮度，该驱动电路单元与拾振装置相连接。

2.根据权利要求1所述的智能调节照明系统，其特征在于：所述风力接收器通过一第一连接线与灯体相连接，该风力接收器由底板、设于底板上的若干风力感应元件以及通过若干支撑块设于各风力感应元件上方的第一上盖组成，该风力感应元件用于采集风力强度信号并传输给驱动电路单元，该第一上盖用于与雨水接收器相连接，各该风力感应元件与第一上盖之间形成有间隙，各该风力感应元件之间通过电镀走线相连接，其中，各该风力感应元件均分别采用MEMS感应元件。

3.根据权利要求1或2所述的智能调节照明系统，其特征在于：所述风力接收器之第一连接线与灯体的连接端设有第一接头，在该灯体与第一连接线的连接处设有第一接口，该第一接头与第一接口相连接，该第一接口与驱动电路单元相连接。

4.根据权利要求1所述的智能调节照明系统，其特征在于：所述雨水接收器通过一第二连接线与灯体相连接，该雨水接收器由设于风力接收器上的若干雨水感应元件以及设于各雨水感应元件上的第二上盖组成，各该雨水感应元件与第二上盖的底面紧密接触，各该雨水感应元件通过电镀走线相连接，其中，各该雨水感应元件均分别采用MEMS感应元件。

5.根据权利要求1或4所述的智能调节照明系统，其特征在于：所述雨水接收器之第二连接线与灯体的连接端设有第二接头，在该灯体与第二连接线的连接处设有第二接口，该第二接头与第二接口相连接，该第二接口与驱动电路单元相连接。

6.根据权利要求1所述的智能调节照明系统，其特征在于：所述各太阳能板一端分别与雨水接收器上端周边的对应连接处转动连接，形成角度调节结构，各太阳能板之间通过导线相连接，其中一太阳能板通过一第三连接线与灯体相连接。

7.根据权利要求1或6所述的智能调节照明系统，其特征在于：所述各太阳能板之第三连接线与灯体的连接端设有第三接头，在该灯体与第三连接线的连接处设有第三接口，该第三接头与第三接口相连接，该第三接口与驱动电路单元相连接。

8.根据权利要求1所述的智能调节照明系统，其特征在于：所述驱动电路单元还包含有微控制器、IR接收器、亮度输出控制模块、电源整形模块以及资料库模块，该IR接收器、亮度输出控制模块、电源整形模块以及资料库模块分别与微控制器相连接。

9.根据权利要求1所述的智能调节照明系统，其特征在于：所述灯体还包括本体和设于本体上的若干发光单元，各该发光单元分别与驱动电路单元电性连接，该驱动电路单元内设于本体中，该本体上设有光感应元件。

10.根据权利要求1所述的智能调节照明系统，其特征在于：所述灯体还外设一电路保存单元、一光照度传感器和一遥控器，该电路保存单元用于透过接收风力感应元件、雨水感应元件以及太阳能板将振动机械能与光波的能量收集起来储存并供应给移动蓄电器，该光照度传感器用于控制照明系统的开闭以及亮度调节，该光照度传感器与灯体内之驱动电路单元无线信号连接，该遥控器用于控制整个照明系统的启闭以及系统照明模式的切换，该遥控器亦与灯体内之驱动电路单元无线信号连接。