根據空間大小亮度自適應的光源系統的製作方法
2023-07-21 17:17:16 1
專利名稱：根據空間大小亮度自適應的光源系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及發光光源驅動調節及控制領域，具體涉及一種根據空間大小亮度自適應的光源系統。
背景技術：
室內照明設計中，主要考量的因素可分為兩個，第一個是照度(illuminance)，第二個是光源和環境的一些交互特性。照度依據不同的工作環境和使用者，會有不同的數值規範。而光源與環境的交互特性，主要是在探討光源的擺設方式。光源照度的設定，主要是由所在環境的機能和使用者來決定，一般而言，居家室內環境和餐廳等環境，照度都是設定在200300 (Ix)左右，而若是賣場展示櫃檯，則需要較高的照度，大約100(T2000 (Ix)。另外，因為人眼會隨著老化而降低光的穿透率，因此若是給較高齡層的人口使用，則略高於標準值，反過來，若是給較年輕的人群使用，光源的亮度則可以略微低於標準值3(T70%。另外，光源可以分為功能性光源和背景光源兩種，功能性指的是具有特定用途，比如用在閱讀、文書處理、電腦熒幕等，功能性的光源通常具有指向性，集中在特定的範圍內，亮度也較高。另一種則是背景光源，主要是提供環境的整體照明，也可做為功能光源的輔助，其亮度較低。目前用於照明的光源主要有螢光燈、白熾燈、LED燈和用於特殊照明的高壓放電燈，其標準功率都不是連續性的，各種型號的螢光燈的功率標準是14W、18W、21W、24W、28W、30W、35W、36W、39W、54W、58W、80W。LED日光燈是按照管徑尺寸和長度分類的，常見的有T5，T8，TlO三種，長度有0. 3米，0. 6米，0. 9米，I. 2米，I. 5米，I. 8米，2. 4米。功率分別是3W、4W、6W、8W、10W、12W、15W、18W、20W、22W、25W、28W。現有的光源的功率一般是固定的，用戶在購買燈具時，將根據自身照明的需求來選擇不同功率的燈具，在照明環境大小變換時，燈具須重新選擇或調整，因此，固定功率的光源的可移植性較差。一些亮度可以調節的燈具，比如檯燈，必須通過手動的調節才能獲得所需的亮度。隨著科技的不斷進步，智能家電系統成為未來家庭生活中的重要組成部分，將極大的方便人們的日常生活。在未來智能照明系統的要求下，需要一種簡單通用的可實現功率可連續變化的自適應發光光源，在節約能源的同時又可以解決現有照明系統的功率不連續性。中國專利201020622326，一種自適應LE D照明裝置，公開的自適應LED照明裝置，可根據照度感受的信息，調節LED光源的亮度，節省了能源，但並沒有涉及到照明空間的自適應。根據照射空間的大小亮度可自適應的智能光源系統能有效的解決光源在不同大小的使用場合的普適性。由於上述光源的智能可調特點，在空間狹小的場所光源會自動減少出光量，在空間寬大的場所也會自動增加出光量，以提供適合人類生活和工作的照明環境，保證了人們用眼的健康，又不會產生光源浪費的現象，節約了能源。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種根據空間大小自適應發光光源系統， 根據空間大小的變化自動調節發光亮度；實現發光光源的自動節能。為實現上述目的，本發明的技術方案為一種根據空間大小亮度自適應的光源系統，包括測距單元I、主控計算單元2、光源驅動單元3和光源4 ;所述測距單元I連接主控計算單元2，測距單元I用於感應測量環境空間的大小，將距離信號發送給主控計算單元2 ;主控計算單元2連接光源驅動單元3，主控計算單元2利用實時距離信號與預設光照參數進行分析和對比，發出相應控制信號給光源驅動單元3 ;光源驅動單元3連接光源4，光源驅動單元3接收主控計算單元2發出的控制信號，並為光源4提供穩定的電流；使光源能根據空間大小自動調整其光通量或光強大小。光源4接收光源驅動單元3提供的電流，發出光照。上述測距單元I使用超聲波測距、紅外測距、雷射測距或其它各種無接觸的測距方式。
上述光源4是可見光光源、白光光源、紫外光源或紅外光源。上述光源4是白熾燈、螢光燈、LED固態燈或高壓氣體放電燈。上述光源系統根據設定的光照條件，隨著照射空間大小的變化自動調節的光源光照參數，以獲得穩定的光照質量；上述預設光照參數是照度、光強、光通量、色溫、顯色指數或色度坐標。上述測距單元I測量單個方向或多個方向的距離，上述主控計算單元2計算出單個方向或綜合空間的大小。測距單元與主控計算單元連接，把空間距離信號傳輸給主控計算單元。主控計算單元通過預設的距離與光源光照參數關係計算出所需要的控制信號，從而調節實時光強大小。預設的距離與光源光照參數的關係由用戶設定，目的是根據光照空間的大小變化保持優良的光照質量，比如，光源的光強隨著空間距離的增大而線性或非線性的增大，以穩定光照空間的平均強度；又如，光源的光通量隨著空間距離的增大而線性或非線性的增大，以保持光照空間照明的穩定。光源驅動單元分別與主控計算單元和光源連接，根據主控計算電路的控制信號為光源提供不同的電流，通過電流大小的變化改變光源的發光光強。與現有技術相比，本發明具有以下效益
以測距單元獲得的距離信號作為反饋及控制量，引入測距技術，將空間大小和發光亮度聯繫起來，從而實現隨時變換環境和節能的目的；整個過程由主控計算機自動完成，使用方便。
圖I是本發明的根據空間大小亮度自適應的光源系統示意圖。
具體實施例方式實施例I
如圖I所示，本發明的一種空間大小自適應的發光光源系統，包括主控制計算單元2、光源驅動單元3、測距單元I和光源4。測距單元I利用雷射測距原理進行傳感測距。雷射傳感器工作時，先由雷射二極體對準目標發射雷射脈衝。經目標反射後雷射向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學系統接收後成像到雪崩光電二極體上。雪崩光電二極體是一種內部具有放大功能的光學傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號。記錄並處理從光脈衝發出到返回被接收所經歷的時間，即可測定目標距離。利用雷射測距傳感器原理的測距單元I用於感應環境空間的大小，將距離信號發送給主控計算單元；主控計算單元2用於對實時距離信號與預設光照參數進行分析和對比，發出相應控制信號給光源驅動單元3，光源驅動單元3接收主控計算單元2發出的控制信號，並為發光光源4提供合適的電流，使發光光源能根據空間大小自動調整光源光照參數，以獲得穩定的光照質量，這些預設的光照參數可以是照度、或光強、或光通量、或色溫、或顯色指數、或色度坐標等。光源4，接收光源驅動單元提供的電流，發出光照。測距單元I可以測量單個方向或多個方向的距離，主控計算機2計算出單個方向或綜合空間的大小。其光源4可以是可見光光源，也可以是白光光源，也可以是紫外光源或紅外光源。其光源4可以是白熾燈，也可以是螢光燈，也可以是LED固態燈，也可以是高壓氣體放電燈等任意光源。實施例2
實施例2與實施例I相似，所不同的是測距單元I是利用紅外線測距的原理進行傳感測距。測距單元I利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強度也不同的原理，進行 障礙物遠近的檢測。測距單元I具有一對紅外信號發射與接收二極體，發射管發射特定頻率的紅外信號，接收管接收這種頻率的紅外信號，當紅外的檢測方向遇到障礙物時，紅外信號反射回來被接收管接收，經過處理之後，通過數字傳感器接口返回到主控計算單元2，主控計算單元2即可利用紅外的返回信號來識別周圍環境的變化。實施例3
實施例3與實施例I和例2相似，所不同的是測距單元I是利用超聲波測距的原理進行傳感測距。
權利要求
1.ー種根據空間大小亮度自適應的光源系統，其特徵在於包括測距單元(I)、主控計算單元(2)、光源驅動單元(3)和光源(4);所述測距単元(I)連接主控計算単元(2)，測距單元(I)用於感應測量環境空間的大小，將距離信號發送給主控計算単元(2);主控計算単元(2)連接光源驅動單元(3)，主控計算単元(2)利用實時距離信號與預設光照參數進行分析和對比，發出相應控制信號給光源驅動單元(3);光源驅動單元(3)連接光源(4)，光源驅動単元(3)接收主控計算單元(2)發出的控制信號，並為光源(4)提供穩定的電流；光源(4)接收光源驅動單元(3)提供的電流，發出光照。
2.根據權利要求I所述的光源系統，其特徵在於上述測距單元(I)使用超聲波測距、紅外測距、雷射測距或其它各種無接觸的測距方式。
3.根據權利要求I所述的光源系統，其特徵在於上述光源(4)是可見光光源、白光光源、紫外光源或紅外光源。
4.根據權利要求I所述的光源系統，其特徵在於上述光源(4)是白熾燈、螢光燈、LED固態燈或高壓氣體放電燈。
5.根據權利要求I所述的光源系統，其特徵在於上述預設光照參數是照度、光強、光通量、色溫、顯色指數或色度坐標。
6.根據權利要求I所述的光源系統，其特徵在於上述測距單元(I)測量單個方向或多個方向的距離，上述主控計算単元(2)計算出單個方向或綜合空間的大小。
全文摘要
本發明公開了一種根據空間大小亮度自適應的光源系統，其包括測距單元、主控計算單元、光源驅動單元和光源；所述測距單元連接主控計算單元，測距單元用於感應測量環境空間的大小，將距離信號發送給主控計算單元；主控計算單元連接光源驅動單元，主控計算單元利用實時距離信號與預設光照參數進行分析和對比，發出相應控制信號給光源驅動單元；光源驅動單元連接光源，光源驅動單元接收主控計算單元發出的控制信號，並為光源提供穩定的電流；光源接收光源驅動單元提供的電流，使光源能根據照射空間大小自動調整其光源的光照參數；本發明的光源系統可在不同的照射空間內保持穩定的光照質量。
文檔編號H05B37/02GK102665333SQ20121011600
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月19日 優先權日2012年4月19日
發明者單梓華, 廖世權, 張彬彬, 招瑜, 鄧海生 申請人:廣東工業大學