CN215871928U - 一种室内恒光照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种室内恒光照明系统，包括光学透镜、CMOS图像传感器、处理器和照明设备，CMOS图像传感器的感光面朝向室内环境光设置，光学透镜设置于感光面之前，CMOS图像传感器的场同步信号与处理器通讯连接以读取CMOS图像传感器的场同步信号中的亮度平均值，照明设备包括调光单元和光源，处理器与调光单元通讯连接，调光单元连接并控制光源，调光单元接收处理器的指令控制光源的亮度。该室内恒光照明系统成本较低，但依然可以精准调节室内亮度。

Description

一种室内恒光照明系统

技术领域

本实用新型属于灯具照明设备技术领域，具体涉及一种室内恒光照明系统。

背景技术

现今市面上的室内照明设备不论环境光源的亮度如何变化，其光源亮度还是按原本设定的亮度，但使用者会因为日照角度等一系列因素在视觉观感上因忽亮忽暗造成眼睛不适，同时，照明设备无论何种情况均以满载功率发光也会造成资源的浪费，因此设计可根据外部环境光源而自动调整照度的照明设备是目前的趋势。

现有可根据环境光源自动调整照度的技术一般采用环境光传感器进行恒光控制，准确度低且易受日照角度，光折射，反射系数，杂散光，传感器摆放位置等影响。

实用新型内容

为了解决现有室内恒光控制的准确度低、易受日照角度、光折射、反射系数、杂散光和传感器摆放位置的影响等问题，本申请提供一种室内恒光照明系统，以解决上述技术缺陷问题。

本实用新型提出了一种室内恒光照明系统，包括光学透镜、CMOS图像传感器、处理器、调光单元和照明设备，CMOS图像传感器的感光面朝向室内环境光设置，光学透镜设置于感光面之前，CMOS图像传感器的场同步信号与处理器通讯连接以读取CMOS图像传感器的场同步信号中的亮度平均值，处理器与调光单元通讯连接，调光单元连接并控制照明设备，调光单元接收处理器的指令控制照明设备的亮度。利用CMOS对室内环境光的亮度进行侦测，精度更高，且不易受各种环境因素的影响。

在一些具体的实施例中，处理器通过控制总线与CMOS图像传感器连接，以控制CMOS图像传感器的侦测区域、参数调节或校正。利用处理器控制CMOS图像传感器可以根据情况调节亮度监控范围，提高亮度调整的精度。

在一些具体的实施例中，光学透镜的成像尺寸与CMOS图像传感器的光学格式匹配。光学透镜与CMOS图像传感器的参数匹配确保CMOS图像传感器能够获取准确的环境光参数。

在一些具体的实施例中，光学透镜的视场角取自40°-120°的范围内。凭借该设置可以获得所需范围的室内环境光的亮度检测。

在一些具体的实施例中，照明设备包括设置于室内的LED光源。LED光源具有更佳的照明效果，且易于进行亮度调整。

在一些具体的实施例中，调光单元包括脉冲宽度调制占空比调控模块。利用脉宽调制占空比可以获得稳定输出电压的效果。

在一些具体的实施例中，处理器包括ARM、DSP中的一个或其组合。利用上述处理器可以提高系统的运行速度。

与现有技术相比，本实用新型的有益成果在于：

通过结合处理器、CMOS图像传感器与透镜技术，依据自然光自动将室内亮度调节至所需亮度，藉此达到省电的目标，同时可选择监控区域，成本低，不受日照等环境影响，达到舒适节能的目的。本申请中的CMOS图像传感器不采集Pixel array数据，与一般环境光传感器类似，所以也不会涉及隐私权问题。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1是根据本实用新型的一个实施例的室内恒光照明系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个具体的实施例的室内恒光照明系统的示意图。

图中各编号的含义：1-光学透镜、2-CMOS图像传感器、3-处理器、4-照明设备。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考附图，该附图形成详细描述的一部分，并且通过其中可实践本实用新型的说明性具体实施例来示出。对此，参考描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等。因为实施例的部件可被定位于若干不同取向中，为了图示的目的使用方向术语并且方向术语绝非限制。应当理解的是，可以利用其他实施例或可以做出逻辑改变，而不背离本实用新型的范围。因此以下详细描述不应当在限制的意义上被采用，并且本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

本实用新型提出了一种室内恒光照明系统，图1示出了根据本实用新型的一个实施例的室内恒光照明系统的结构示意图，如图1所示，该室内恒光照明系统包括光学透镜1、CMOS图像传感器2、处理器3和照明设备4，其中，光学透镜1设置于CMOS图像传感器2的感光面之前，外部环境光通过光学透镜1照射COMS图像传感器2的像素阵列，发生光电反应，在像素单元内产生相应的电荷，可转换成数字图像信号输出。处理器3通过控制总线31连接CMOS图像传感器2用于控制CMOS图像传感器2的侦测区域、参数调节或校正，CMOS图像传感器2的场同步信号输出21与信息接收22接入处理器3，以将场同步信号中包括的亮度平均值发送至处理器3，处理器3与照明设备4连接并控制照明设备4的亮度，处理器3根据亮度平均值与预设的室内照度的期待值比对后，控制照明设备4的亮度并使得CMOS图像传感器2中所获取的亮度与预设的室内照度的期待值一致。

在具体的实施例中，光学透镜1的成像尺寸与CMOS图像传感器2的光学格式匹配，以SIV121DU的CMOS图像传感器为例，该SIV121DU的Optical Format光学格式值为1/10inch，光学透镜只需采用Imgae Size同样为1/10inch的透镜即可，光学透镜1的视场角最大范围可取自40°-120°，在一个优选的实施例中，光学透镜1的视场角的范围取自40-70°的范围内，若使用者想要变更检测范围，还可以通过调整CMOS图像传感器2的侦测区域进行调节，通过设定CMOS图像传感器2内置的设定snesor区域或者自动曝光区域的方式进行调整，以获得不同的检测范围。应当认识到，本申请不受限于使用哪一颗CMOS图像传感器与光学透镜，使用其他规格较低的组件，不影响恒光与其他功能的实现，同样能够实现本实用新型的技术效果。

在具体的实施例中，处理器3采用ARM、DSP处理器的一种或组合，ARM最大的优势在于速度快、低功耗、芯片集成度高，基于ARM核心处理器的嵌入式系统以其自身资源丰富、功耗低、价格低廉、支持厂商众多的缘故，越来越多地应用在各种需要复杂控制和通信功能的嵌入式系统中。DSP芯片由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性。利用二者的组合，也可进一步提高恒光系统的处理速度，提升室内人员对光线的舒适度。

在具体的实施例中，照明设备4包括光源和调光单元，其中，光源优选的为LED光源，LED光源具有更佳的照明效果，且易于进行亮度调整。调光单元为脉冲宽度调制占空比(PWM)调控模块，处理器3依据CMOS图像传感器2的场同步信号(VSYNC)的中断信号并通过控制总线31与信息接收22读取亮度平均值，判断与预设的的室内照度的期待值的关系，向脉冲宽度调制占空比(PWM)调控模块发送指令调整PWM占空比进而调整光源的亮度，并继续通过CMOS图像传感器2持续监控亮度，直至CMOS图像传感器2的场同步信号(VSYNC)的中断信号读取亮度平均值与预设的的室内照度的期待值相同。

图2为根据本实用新型的一个具体的实施例的室内恒光照明系统的示意图，如图2所示，照明设备4设置于室内，可以设置于室内顶部或侧壁，光学透镜1和CMOS图像传感器2可以根据室内的情况进行布设，使得CMOS图像传感器2的感光面朝向室内环境光的区域，还可以根据室内的大小配置多组照明设备4、光学透镜1和CMOS图像传感器2，以满足室内的整体照度需求。光学透镜1和CMOS图像传感器2可以集成于照明设备4上，亦可以与照明设备4分隔设置。

显然，本领域技术人员在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下可以作出对本实用新型的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本实用新型的权利要求及其等同形式的范围内，则本实用新型还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。

Claims (7)

1.一种室内恒光照明系统，其特征在于，包括光学透镜、CMOS图像传感器、处理器和照明设备，所述CMOS图像传感器的感光面朝向室内环境光设置，所述光学透镜设置于所述感光面之前，所述CMOS图像传感器的场同步信号与所述处理器通讯连接以读取所述CMOS图像传感器的场同步信号中的亮度平均值，所述照明设备包括调光单元和光源，所述处理器与所述调光单元通讯连接，所述调光单元连接并控制所述光源，所述调光单元接收所述处理器的指令控制所述光源的亮度。

2.根据权利要求1所述的室内恒光照明系统，其特征在于，所述处理器通过控制总线与所述CMOS图像传感器连接，以控制所述CMOS图像传感器的侦测区域、参数调节或校正。

3.根据权利要求1所述的室内恒光照明系统，其特征在于，所述光学透镜的成像尺寸与所述CMOS图像传感器的光学格式匹配。

4.根据权利要求1或3所述的室内恒光照明系统，其特征在于，所述光学透镜的视场角取自40°-120°的范围内。

5.根据权利要求1所述的室内恒光照明系统，其特征在于，所述光源包括设置于室内的LED光源。

6.根据权利要求1所述的室内恒光照明系统，其特征在于，所述调光单元包括脉冲宽度调制占空比调控模块。

7.根据权利要求1所述的室内恒光照明系统，其特征在于，所述处理器包括ARM、DSP中的一个或其组合。

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