CN211267203U - 一种灯具自动调光系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种灯具自动调光系统，包括主灯具调光部分和模拟自然光调光部分，模拟自然光调光部分包括第一微处理器、驱动电路和第一发光体，第一微处理器通过驱动电路控制第一发光体发光，第一发光体所发出的光是根据日间的光照随着时间变化而变化；主灯具调光部分包括第二微处理器、驱动电路、第二发光体和照度传感器，第二微处理器通过驱动电路控制第二发光体发光，第二发光体发出一定照度的光。它在特定的工作环境还是可以与外部自然光关联起来,不会导致日夜颠倒,影响工作人员生理,与外部的时间同步,功能完善，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种灯具自动调光系统。
背景技术
目前,许多工作环境的工作灯,在一个特定环境工作(例如室内黑暗的环境工作,只有灯具照明),与外部自然光没有关联,导致日夜颠倒,工作人员生理不适应,没有时间观念,导致诸多不便,有鉴于此,必须对这种与自然光没有关联的特定环境的灯具进行改良,完善功能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种灯具自动调光系统，为了解决目前特定环境工作灯具与外部自然光没有关联,导致日夜颠倒,工作人员生理不适应,没有时间观念,导致诸多不便的技术问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种灯具自动调光系统，其特征在于：包括主灯具调光部分和模拟自然光调光部分，其中：
模拟自然光调光部分包括第一微处理器、驱动电路和第一发光体，第一微处理器通过驱动电路控制第一发光体发光，第一发光体所发出的光是根据日间的光照随着时间变化而变化；
主灯具调光部分包括第二微处理器、驱动电路、第二发光体和照度传感器，第二微处理器通过驱动电路控制第二发光体发光，第二发光体发出一定照度的光，照度传感器将工作环境的光的照度信号传递到第二微处理器，第二微处理器输出PWM信号控制第二发光体发出一定照度的光。
上述所述第一发光体包括冷白灯和暖白灯，第一微处理器输出两路独立PWM信号通过两个驱动电路分别控制冷白灯和暖白灯，通过冷白灯和暖白灯发出的光模拟自然光。
上述的第一微处理器还连接人员活动传感器，当检测有人员活动时，人员活动传感器将信号传送到第一微处理器，第一微处理器控制第一发光体发出自然光；当检测没有人员活动时，人员活动传感器将信号传送到第一微处理器，第一微处理器关闭第一发光体。
上述的第一微处理器连接第一存储器，第一存储器存储有日间自然光随着时间变化的色温数据，第一微处理器调用不同时间段的色温数据控制第一发光体发出模拟自然光。
上述的第一存储器存储有日间自然光随着时间变化的色温数据是从早上6点到下午18点的数据，可以每分钟抽取一个色温数据。
上述的第一微处理器连接色温传感器，色温传感器实时监测日间自然光的色温信号并传递到第一微处理器，第一微处理器控制第一发光体发出模拟自然光。
上述的第二微处理器连接有调光控制面板和第二存储器，通过调光控制面板向第二微处理器发送指令调节第二发光体发光的照度。
上述的主灯具调光部分和模拟自然光调光部分与主控制器连接通信，主控制器包括第三微处理器、显示器、输入按键、时钟产生器和第三存储器，输入按键向第三微处理器输入指令，时钟产生器产生的时钟信号发送到第三微处理器，第三微处理器连接有显示器，第三微处理器、第一微处理器和第二微处理器通过收发接口电路连接到数据总线上进行相互通信。
上述的第二发光体是单色LED灯。
上述的主控制器里面安装有主控程序模块，系统上电后,主控程序模块进入自动模式,显示时间,搜索主灯具调光部分和模拟自然光调光部分,根据目前的时间设置模拟自然光调光部分发出特定色温的光,并控制主灯具调光部分发出的光的照度,并每隔时间段T1发出一次命令,改变模拟自然光调光部分发出特定的光的色温,每隔一段时间段T2询问主灯具调光部分照度有无被手动变更过,若有,更正设置值,调光控制面板接受手动变更参数,然后按照设置的照度值控制主灯具调光部分发光。
上述的模拟自然光调光部分设置模拟自然光调光程序,模拟自然光调光程序上电后读取存储器存储有日间自然光随着时间变化的色温数据,设置参数,把第一发光体调为最高色温的10％以下,使之处于待机模式,等待接收主控器命令,同时人员活动传感器开始检测周围是否有人活动,一旦检测到在一定范围内有人活动,把第一发光体发出的光的色温渐亮,然后调整到最近一次从主控器收到的色温设置值。
上述的主灯具调光部分和模拟自然光调光部分是安装在一个灯架上，灯架包括支撑柱和灯头,第一发光体位于灯头顶部并从灯头的顶部发光,第二发光体位于灯头底部并从灯头的底部发光。
本实用新型与现有技术相比，有以下优点：
1、本实用新型，包括主灯具调光部分和模拟自然光调光部分，其中：模拟自然光调光部分包括第一微处理器、驱动电路和第一发光体，第一微处理器通过驱动电路控制第一发光体发光，第一发光体所发出的光是根据日间的光照随着时间变化而变化；主灯具调光部分包括第二微处理器、驱动电路、第二发光体和照度传感器，第二微处理器通过驱动电路控制第二发光体发光，第二发光体发出一定照度的光，照度传感器将工作环境的光的照度信号传递到第二微处理器，第二微处理器输出PWM信号控制第二发光体发出一定照度的光。这样，即使在特定的工作环境还是可以与外部自然光关联起来,不会导致日夜颠倒,影响工作人员生理,与外部的时间同步,功能完善，使用方便。
本实用新型的其它优点在说明书实施例部分做详细的描述。
附图说明
图1为本实用新型的原理示意图；
图2为本实用新型的一种电路方框图；
图3为本实用新型的主控制器的电路方框图；
图4为本实用新型的模拟自然光调光部分的电路方框图；
图5为本实用新型的主灯具灯调光部分的电路方框图；
图6为本实用新型的另一种电路方框图；
图7为本实用新型的灯具的一个角度立体图；
图8为本实用新型的灯具的另一个角度立体图；
图9为本实用新型监测某个区域的某一天的自然光色温随时间的变化的曲线；
图10为本实用新型的主控制器的工作流程图；
图11是本实用新型的主灯具调光部分和模拟自然光调光部分的工作流程图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
如图1至图5示，一种灯具自动调光系统，其特征在于：包括主灯具调光部分和模拟自然光调光部分，其中：
模拟自然光调光部分包括第一微处理器、驱动电路和第一发光体，第一微处理器通过驱动电路控制第一发光体发光，第一发光体所发出的光是根据日间的光照随着时间变化而变化；
上述的主灯具调光部分包括第二微处理器、驱动电路、第二发光体和照度传感器，第二微处理器通过驱动电路控制第二发光体发光，第二发光体发出一定照度的光，照度传感器将工作环境的光的照度信号传递到第二微处理器，第二微处理器输出PWM信号控制第二发光体发出一定照度的光。
上述所述第一发光体包括冷白灯和暖白灯，第一微处理器输出两路独立PWM信号通过两个驱动电路分别控制冷白灯和暖白灯，通过冷白灯和暖白灯发出的光模拟自然光。
上述第一微处理器还连接人员活动传感器，当检测有人员活动时，人员活动传感器将信号传送到第一微处理器，第一微处理器控制第一发光体发出自然光；当检测没有人员活动时，人员活动传感器将信号传送到第一微处理器，第一微处理器关闭第一发光体。
上述的第一微处理器连接第一存储器，第一存储器存储有日间自然光随着时间变化的色温数据，第一微处理器调用不同时间段的色温数据控制第一发光体发出模拟自然光。如图9所示，通过色温检测和时间检测可以得到某一个区域某一天的自然光不同时间段的色温数据，形成图9的变化曲线，并将数据存储在第一存储器里面，图9中横坐标代表时间，从早上6点到下午18点的数据日间(图中用6h-18h表示)，纵坐标代表色温，因此，当用户输入地理位置后，调用第一存储器里面不同时间段的色温数据,亦考虑当时外部自然光的色温变化情况，例如阴天，去控制第一发光体发出模拟自然光。
上述的第一存储器存储有日间自然光随着时间变化的色温数据是从早上6点到下午18点的数据，可以每个分钟抽取一个色温数据。
上述的第一微处理器连接色温传感器，色温传感器实时监测日间自然光的色温信号并传递到第一微处理器，第一微处理器控制第一发光体发出模拟自然光。
另一个方法是把图9中的色温数据存储在主控制器的存储器中，然后主控制器可以通过将色温发送到自然光调光部份的第一微处理器来直接控制色温。
上述的第二微处理器连接有调光控制面板和第二存储器，通过调光控制面板向第二微处理器发送指令调节第二发光体发光的照度。上述的第二发光体是单色灯，按用家的需求可选在2700–6000k色温范围内的白光灯。
上述的主灯具调光部分和模拟自然光调光部分与主控制器连接通信，主控制器包括第三微处理器、显示器、输入按键、时钟产生器和第三存储器，输入按键向第三微处理器输入指令，时钟产生器产生的时钟信号发送到第三微处理器，第三微处理器连接有显示器，第三微处理器、第一微处理器和第二微处理器通过收发接口电路连接到数据总线上进行相互通信。主控制器的第三微处理器的主要作用是向主工作灯调光部分和模拟自然光调光部分发出兼容标准的控制命令,透过收发接口电路传给主工作灯调光部分和模拟自然光调光部分,达到设置灯具参数、控制灯具亮度、灯具状态监控等等功能。
见图10所示，主控制器的工作程序如下：系统上电后，系统进入自动模式，显示时间，搜索主灯具调光部分和模拟自然光调光部分，根据目前的时间设置模拟自然光调光部分的色温与主灯具调光部分的照度，并每分钟发出一次命令，改变每个模拟自然光调光部分的灯光的色温，每隔一段时间(1秒或若干秒)询问主灯具调光部分照度有无被手动变更过，若有，更正设置值，控制面板接受手动变更参数。
见图11所示，上述的模拟自然光调光部分和主灯具调光部分的工作程序如下：上电后读取存储器的记忆数据，设置参数，把灯光照度调为全照度的10％，进入待机模式，等待接收主控器命令，同时人员活动传感器开始检测周围是否有人,一检测到范围内有人,把第一发光体的色温渐亮式调整到最近一次从主控器收到的设置值。主灯具调光部分的控制面板若有按键输入,立即改变第二发光体的照度,在下次主控器询问时回传新的照度值。
所述的第一微处理器、第二微处理器、第三微处理器采用单片机或者数字信号处理器DSP；人员活动传感器采用雷达监测传感器或红外线传感器。
如图6所示，本实用新型的可以以一个主灯具调光部分和一个模拟自然光调光部分组合成一个照明单元，一个主控制器可以连接若干个照明单元，图6中只画了2个，其实可以是3个、4个、5个、6个等，只要主控制器与每个照明单元有足够的通信地址就可以。因为主控制器的第三微处理器与每个照明单元的第二微处理器、第一微处理器需要定义通信地址才能相互通信，只要有足够多的通信地址，主控制器可以连接更多个照明单元。根据设计需求，有些情况下只需用一个微处理器，(例如，微处理器只用在主控制器内)，控制模拟自然调光部份及/或主工作灯。
如图7、图8所示，上述的主灯具调光部分和模拟自然光调光部分是安装在一个灯架上，灯架包括支撑柱1和灯头2,第一发光体位于灯头顶部并从灯头的顶面24发光,在灯头的侧面安装人员活动传感器23检测人员活动，人员活动传感器采用雷达监控或红外线方式，在灯头的顶面24上还安装有色温传感器25，在支撑柱1上安装有调光控制面板3，通过调光控制面板3向第二微处理器发送指令调节第二发光体发光的照度。第二发光体位于灯头底部并从灯头的底面21发光，在底面21还设置照度传感器22。
以上实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种灯具自动调光系统，其特征在于：包括主灯具调光部分和模拟自然光调光部分，其中：
模拟自然光调光部分包括第一微处理器、驱动电路和第一发光体，第一微处理器通过驱动电路控制第一发光体发光，第一发光体所发出的光是根据日间的光照随着时间变化而变化；
主灯具调光部分包括第二微处理器、驱动电路、第二发光体和照度传感器，第二微处理器通过驱动电路控制第二发光体发光，第二发光体发出一定照度的光，照度传感器将工作环境的光的照度信号传递到第二微处理器，第二微处理器输出PWM信号控制第二发光体发出一定照度的光。
2.根据权利要求1所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：所述第一发光体包括冷白灯和暖白灯，第一微处理器输出两路独立PWM信号通过两个驱动电路分别控制冷白灯和暖白灯，通过冷白灯和暖白灯发出的光模拟自然光。
3.根据权利要求2所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：第一微处理器还连接人员活动传感器，当检测有人员活动时，人员活动传感器将信号传送到第一微处理器，第一微处理器控制第一发光体发出自然光；当检测没有人员活动时，人员活动传感器将信号传送到第一微处理器，第一微处理器关闭第一发光体。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：第一微处理器连接第一存储器，第一存储器存储有日间自然光随着时间变化的色温数据，第一微处理器调用不同时间段的色温数据控制第一发光体发出模拟自然光。
5.根据权利要求4所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：第一存储器存储有日间自然光随着时间变化的色温数据是从早上6点到下午18点的数据，可以每分钟抽取一个色温数据。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：第一微处理器连接色温传感器，色温传感器实时监测日间自然光的色温信号并传递到第一微处理器，第一微处理器控制第一发光体发出模拟自然光。
7.根据权利要求4所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：第二微处理器连接有调光控制面板和第二存储器，通过调光控制面板向第二微处理器发送指令调节第二发光体发光的照度。
8.根据权利要求7所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：主灯具调光部分和模拟自然光调光部分与主控制器连接通信，主控制器包括第三微处理器、显示器、输入按键、时钟产生器和第三存储器，输入按键向第三微处理器输入指令，时钟产生器产生的时钟信号发送到第三微处理器，第三微处理器连接有显示器，第三微处理器、第一微处理器和第二微处理器通过收发接口电路连接到数据总线上进行相互通信。
9.根据权利要求8所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：第二发光体是单色LED灯。
10.根据权利要求8所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：主控制器里面安装有主控程序模块，系统上电后,主控程序模块进入自动模式,显示时间,搜索主灯具调光部分和模拟自然光调光部分,根据目前的时间设置模拟自然光调光部分发出特定色温的光,并控制主灯具调光部分发出的光的照度,并每隔时间段T1发出一次命令,改变模拟自然光调光部分发出特定的光的色温,每隔一段时间段T2询问主灯具调光部分照度有无被手动变更过,若有,更正设置值,调光控制面板接受手动变更参数,然后按照设置的照度值控制主灯具调光部分发光。
11.根据权利要求10所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：模拟自然光调光部分设置模拟自然光调光程序,模拟自然光调光程序上电后读取存储器存储有日间自然光随着时间变化的色温数据,设置参数,把第一发光体调为最高色温的10％以下,使之处于待机模式,等待接收主控器命令,同时人员活动传感器开始检测周围是否有人活动,一旦检测到在一定范围内有人活动,把第一发光体发出的光的色温渐亮,然后调整到最近一次从主控器收到的色温设置值。
12.根据权利要求11所述的一种灯具自动调光系统，其特征在于：主灯具调光部分和模拟自然光调光部分是安装在一个灯架上，灯架包括支撑柱和灯头,第一发光体位于灯头顶部并从灯头的顶部发光,第二发光体位于灯头底部并从灯头的底部发光。
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