CN207514800U - 一种智能采光照明系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能采光照明系统，包括太阳、反射镜面和照明目标，反射镜面置于能照射到太阳光的任何地点，太阳通过太阳光线照射于反射镜面上，反射镜面一侧设有照明目标，反射镜面背面安装有智能控制器和旋转装置，采光板的尺寸原则上不受限制，极大的提高了采光范围和照明亮度，根据照明目标的尺寸适度调整采光板的尺寸达到最佳照明效果；由于只需一次镜面反射，减少太阳光的衰减，增加了照明亮度；不需要采用传统的导光管，制作成本较低；安装方便，只需要找个能照射到太阳光的地方，然后自动计算、调整角度到照明目标即可；结合了新的传感器技术，自动计算、追踪太阳光线的照射角度；通过倾角传感器、陀螺仪等传感器计算反射镜面自身的偏移角度，校准偏移误差。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明系统，尤其是涉及一种智能采光照明系统。
背景技术
现有采光照明技术多采用导光管将室外的自然光传导进室内，该技术有几个明显的缺点：该技术对房屋是有破坏性的，通常需要在屋顶开个洞来安装采光罩和导光管，导光管经过的地方都需要铺设管道；传导进室内的亮度取决于采光罩能收集的太阳光亮度，而由于采光罩的尺寸有限（尺寸太大对屋顶的破坏性越大），导光管能采集的光照亮度非常有限；导光管的工作原理是利用光的反射原理，将进入采光罩的自然光多次反射后照射到室内。由于多次反射，会导致光照的明显衰减，降低最终到达室内的亮度。并可能引起导光管的发热，有一定的安全隐患；受导光材料的影响，导光管的制作成本较高；由于导光管是安装在房屋结构体内部，施工、维护都不方便，且成本很高。
针对以上缺点，设计一种智能采光照明系统，该系统将通过光线检测传感器获取太阳光的照射角度，然后根据设定好的照射目标，实时计算反光镜的水平和垂直偏移角度，驱动旋转电机，利用镜面反射原理，只需要一次反射，即可将太阳光投射到指定目标，实现太阳的自动追踪与照明增强。但如果系统安装在室外的话，可能受到风雨等自然环境的影响，导致采光系统的初始角度发生偏移。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是在照明技术应用的基础上，为智能采光照明提供一种辅助功能，设计一种智能采光照明系统，从而解决上述问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型一种智能采光照明系统，包括太阳、反射镜面和照明目标，所述反射镜面置于地面，所述太阳通过太阳光线照射于反射镜面上，所述反射镜面一侧设有照明目标，所述反射镜面背面安装有智能控制器和旋转装置。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反射镜面通过反射光线照射于照明目标上。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述旋转装置位于智能控制器一侧，所述智能控制器包含安装在能采集太阳光的位置的光线检测传感器、倾角传感器和陀螺仪等功能单元，所述智能控制器内部设有控制系统。所述控制系统优选为STM32F407单片机。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述旋转装置包括所述旋转装置包括水平方向的控制电机和垂直方向的控制电机。所述旋转装置对水平方向和垂直方向的进行控制，采用电机驱动旋转。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述控制系统连接旋转装置，并与旋转装置之间传输信号。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述控制系统信号连接光线检测传感器、倾角传感器和陀螺仪。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种智能采光照明系统，结构设计完整紧凑，不需要在屋顶和房屋内部打孔，避免漏雨、甚至破坏墙体结构，对房屋没有破坏性；采光板的尺寸原则上不受限制，极大的提高了采光范围和照明亮度，可以根据照明目标的尺寸适度调整采光板的尺寸，以达到最佳照明效果；由于只需一次镜面反射，减少太阳光的衰减，增加了照明亮度；不需要采用传统的导光管，制作成本较低，经济适用；安装方便，维护简单，只需要找个能照射到太阳光的地方，然后调整角度到照明目标即可；结合了新的传感器技术，自动追踪太阳光线的照射角度；通过倾角传感器、陀螺仪等传感器实时计算反射镜面自身的偏移角度，校准偏移误差，减少外界自然环境产生的累积影响，本实用新型结构简单且设计合理，更加人性化，适合推广使用。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型的主体结构示意图；
图2为本实用新型的系统结构示意图；
图中：1、太阳；2、反射镜面；3、照明目标；4、智能控制器；5、旋转装置；6、太阳光线；7、反射光线；8、控制系统；9、光线检测传感器；10、倾角传感器；11、陀螺仪。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种智能采光照明系统，包括太阳1、反射镜面2和照明目标3，反射镜面2置于可照射到太阳光的地方，太阳1通过太阳光线6照射于反射镜面2上，反射镜面2一侧设有照明目标3，反射镜面2背面安装有智能控制器4和旋转装置5，旋转装置5位于智能控制器4一侧，智能控制器4包含安装在能采集太阳光的位置的光线检测传感器9、倾角传感器10和陀螺仪11，智能控制器4内部设有控制系统8。控制系统8优选为STM32F407单片机。
反射镜面2通过反射光线7照射于照明目标3上，旋转装置5包括对水平方向和垂直方向的控制，通过电机来控制旋转，控制系统8信号连接旋转装置5，控制系统8信号连接光线检测传感器9、倾角传感器10和陀螺仪11。
具体原理：使用该种智能采光照明系统，智能采光照明系统包括智能控制器4、反射镜面2、旋转装置5等核心部件，其中智能控制器4和旋转装置5安装在反射镜面2的背部，以减少对采光面积的影响，并起到美观和自我保护的作用，智能控制器4包含了安装在能采集太阳光的位置的光线检测传感器9、倾角传感器10、陀螺仪11等，实时计算太阳光的照射角度，并结合投射目标计算出镜面的偏移角度，从而控制旋转装置调节镜面的位置，将反射光线投向照明目标；不同与以往基于导光管的技术，首先需要获取太阳光的照射角度：在设备上安装光线检测传感器9，实时计算太阳光的照射角度，实现对太阳光的自动追踪；再根据照射目标的角度计算反光镜的垂直和水平偏移角度，设备安装和初始化的过程中，需要设定好照射的目标，然后通过设备自身的角度传感器计算出目标的水平和垂直的角度，后续使用过程中，可以远程调节照射的目标，每次调节后保存更新的角度数据，将太阳光的角度分解为垂直和水平两个角度，然后结合目标的垂直和水平角度，计算出反射镜面的偏移量；控制垂直和水平方向的旋转装置，调节自身反光镜的角度，旋转装置可以分别控制垂直和水平方向的旋转偏移量，控制电机将设备自身偏移至指定的角度，照明装置安装的室外很容易受到风、雨等外部环境的影响，导致照明装置和反射镜面本身出现位置的偏移，结合倾角传感器10、陀螺仪11等传感器实时计算反射镜面自身的偏移角度，校准偏移误差，实现精确投射；采光板通过镜面反射，将太阳光投射到指定的目标将采光装置安装到能照射太阳光的地方，采用镜面反射的原理，采光板将太阳光投射到指定目标，只需通过一次镜面反射，减少反射过程中的能量损失，提高照明亮度。
该种智能采光照明系统，结构设计完整紧凑，不需要在屋顶和房屋内部打孔，避免漏雨、甚至破坏墙体结构，对房屋没有破坏性；采光板的尺寸原则上不受限制，极大的提高了采光范围和照明亮度，可以根据照明目标的尺寸适度调整采光板的尺寸，以达到最佳照明效果；由于只需一次镜面反射，减少太阳光的衰减，增加了照明亮度；不需要采用传统的导光管，制作成本较低，经济适用；安装方便，维护简单，只需要找个能照射到太阳光的地方，然后调整角度到照明目标即可；结合了新的传感器技术，自动追踪太阳光线的照射角度；通过倾角传感器10、陀螺仪11等传感器实时计算反射镜面2自身的偏移角度，校准偏移误差，减少外界自然环境产生的累积影响，本实用新型结构简单且设计合理，更加人性化，适合推广使用。本系统集成了倾角传感器、陀螺仪等智能传感器，实时计算照明系统的偏移角度，进行自动校准，使得反射光能够正确的照射到目标，减少环境等外界因素的影响。避免因受到风雨等自然环境的影响，导致采光系统的初始角度发生偏移。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种智能采光照明系统，包括太阳(1)、反射镜面(2)和照明目标(3)，其特征在于，所述反射镜面(2)固定于能照射到太阳光处，所述太阳(1)通过太阳光线(6)照射于反射镜面(2)上，所述反射镜面(2)一侧设有照明目标(3)，所述反射镜面(2)背面安装有智能控制器(4)和旋转装置(5)。
2.根据权利要求1所述的一种智能采光照明系统，其特征在于，所述反射镜面(2)通过反射光线(7)照射于照明目标(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种智能采光照明系统，其特征在于，所述旋转装置(5)位于智能控制器(4)一侧，所述智能控制器(4)包含安装在能采集太阳光的位置的光线检测传感器(9)、倾角传感器(10)和陀螺仪(11)，所述智能控制器(4)内部设有控制系统(8)。
4.根据权利要求3所述的一种智能采光照明系统，其特征在于，所述旋转装置(5)包括水平方向的控制电机和垂直方向的控制电机。
5.根据权利要求3所述的一种智能采光照明系统，其特征在于，所述控制系统(8)连接旋转装置(5)，并与旋转装置(5)之间传输信号。
6.根据权利要求5所述的一种智能采光照明系统，其特征在于，所述控制系统(8)信号连接光线检测传感器(9)、倾角传感器(10)和陀螺仪(11)。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110161994A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-23 | 常州轻工职业技术学院 | 一种楼宇控制系统 |
| CN110319414A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-11 | 山东铁骑电子科技有限公司 | 一种通过云台实现的定向补光装置 |
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| CN110161994B (zh) * | 2019-05-30 | 2022-03-25 | 常州工业职业技术学院 | 一种楼宇控制系统 |
| CN110319414A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-11 | 山东铁骑电子科技有限公司 | 一种通过云台实现的定向补光装置 |
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