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一种光导管照明装置的智能调光系统及方法

阅读：238发布：2021-02-26

IPRDB可以提供一种光导管照明装置的智能调光系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种照明装置的智能调光系统，其中，所述智能调光系统包括照度传感器、自然光调节装置、灯光调节装置以及与所述照度传感器、自然光调节装置、灯光调节装置信号连接的控制系统，所述控制系统根据所述照度传感器测得的照度自动控制所述自然光调节装置和灯光调节装置的操作，以确保所述照明装置提供所需照度。本发明还涉及一种照明装置的智能调光方法，能够根据用户设定的照度自动调节自然光导入量与灯具亮度，以实现环境照度保持在用户希望的范围内。本发明真正实现了一键智能补光和调光，操作非常简单。，下面是一种光导管照明装置的智能调光系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种光导管照明装置的智能调光系统，其特征在于：所述智能调光系统包括照度传感器、自然光调节装置、灯光调节装置以及与所述照度传感器、自然光调节装置、灯光调节装置信号连接的控制系统，所述控制系统根据所述照度传感器测得的照度自动控制所述自然光调节装置和灯光调节装置的操作，以确保所述光导管照明装置提供所需照度。

2.如权利要求1所述的光导管照明装置的智能调光系统，其特征在于：所述控制系统包括控制器、电源模块、电机驱动模块以及灯具驱动模块，所述电源模块给所述的控制器、电机驱动模块和灯具驱动模块供电，所述控制器与所述电机驱动模块和所灯具驱动模块电连接，所述灯具驱动模块与所述灯具电连接，所述自然光调节装置包括安装在所述光导管照明装置的光导管中的调光器以及驱动该调光器动作的电机，所述电机驱动模块电连接与所述电机电连接。

3.如权利要求2所述的光导管照明装置的智能调光系统，其特征在于：所述电机驱动模块能同时驱动多个所述电机。

4.如权利要求2所述的光导管照明装置的智能调光系统，其特征在于：所述灯具驱动模块能同时驱动多个所述灯具。

5.如权利要求2所述的光导管照明装置的智能调光系统，其特征在于：所述调光器是可旋转的遮光板，所述电机包括转轴，所述遮光板固定在所述转轴上。

6.如权利要求2-5任一项所述的光导管照明装置的智能调光系统，其特征在于：所述灯具是设置在所述光导管内或外的LED灯。

7.如权利要求2-5任一项所述的光导管照明装置的智能调光系统，其特征在于：还包括用户操作装置，所述用户操作装置与所述控制器信号连接，具有显示模块和操作模块。

8.如权利要求6所述的光导管照明装置的智能调光系统，其特征在于：还包括用户操作装置，所述用户操作装置与所述控制器信号连接，具有显示模块和操作模块。

9.一种光导管照明装置的智能调光方法，其特征在于：所述光导管照明装置包括如权利要求1-8中的任一项所述的智能调光系统，所述智能调光方法包括如下步骤：S1、用户通过用户操作装置设定所需照度；

S2、控制器实时将用户设定的照度与从照度传感器测得的环境照度进行比较，以确定是否需要对自然光导入量或灯具亮度进行调整，若照度相同，则不需要调整，若环境照度大于用户设定的照度，则转至步骤S3，若环境照度小于用户设定的照度，则转至步骤S4；

S3、首先将灯具的亮度逐渐调暗至照度相同，若灯具关掉后环境照度仍大于用户设定的照度，则再对自然光调节装置的调光器进行调节，逐渐减少自然光导入量直至照度相同或自然光导入量等于零为止；

S4、首先对自然光调节装置的调光器进行调节，逐渐增大自然光导入量至照度相同，若自然光导入量达到最大时环境照度仍小于用户设定的照度，则再将灯具的亮度调亮直至照度相同或灯具的亮度达到最大为止。

10.如权利要求9所述的光导管照明装置的智能调光方法，其特征在于：所述步骤S2-S4均自动进行。

说明书全文

一种光导管照明装置的智能调光系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种光导管照明装置的智能调光系统及方法。

背景技术

[0002] 自然光导入照明是一种全新的照明方式，根据加州马洪工作室调研，在自然光环境下的学习效率能提升26%，工作效率可以提升16%。但是市面上的自然光导入照明系统缺少对自然光导入的控制，导致照度的变化明显，给学习和工作造成了很大的影响。

[0003] 光导管导入的自然光是随着太阳光的变化而变化的，如果太阳光的突然由强到弱，这就让在室内的人很容易的感受到室内的光照忽明忽暗，从而不能正常的去工作或学习，因此需要外加补光和调光使的室内的光照强度可以稳定在用户需要达到的照度区间。

[0004] 现有的调光系统要么只能调节自然光的导入量，如CN205480784U的调节光导管光照强度的调光装置和CN203731279U的一种集成电动遮阳功能的日光照明系统；要么只能调节灯具的亮度，如CN201010192191.8的一种LED调光器、CN101505568A的一种适用于调光器的LED调光装置以及CN205491278U的一种PWM调光器。由于它们不能同时对自然光的导入量和灯具的亮度进行调整，因此不能很好满足人们对环境照度的要求。

发明内容

[0005] 本发明旨在提供一种光导管照明装置的智能调光系统及方法，以解决现有技术中因不能同时对自然光的导入量和灯光的亮度进行调整而导致用户无法获得满意环境照度的问题。为此，本发明采用的具体方案如下：一种光导管照明装置的智能调光系统，其中，所述智能调光系统包括照度传感器、自然光调节装置、灯具以及与所述照度传感器、自然光调节装置、灯具电连接的控制系统，所述控制系统根据所述照度传感器测得的照度自动控制所述自然光调节装置和灯具的操作，以确保所述光导管照明装置提供所需照度。

[0006] 进一步地，所述控制系统包括控制器、电源模块、电机驱动模块以及灯具驱动模块，所述电源模块给所述的控制器、电机驱动模块和灯具驱动模块供电，所述控制器与所述电机驱动模块和所灯具驱动模块电连接，所述灯具驱动模块与所述灯具电连接，所述自然光调节装置包括安装在所述光导管照明装置的光导管中的调光器以及驱动该调光器动作的电机，所述电机驱动模块电连接与所述电机电连接。

[0007] 进一步地，所述电机驱动模块能同时驱动多个所述电机。

[0008] 进一步地，所述灯具驱动模块能同时驱动多个所述灯具。

[0009] 进一步地，所述调光器是可旋转的遮光板，所述电机包括转轴，所述遮光板固定在所述转轴上。

[0010] 进一步地，所述灯具是设置在所述光导管内或外的LED灯。

[0011] 进一步地，所述智能调光系统还包括用户操作装置，所述用户操作装置与所述控制器信号连接，具有显示模块和操作模块。

[0012] 一种光导管照明装置的智能调光方法，其中，所述光导管照明装置包括如上所述的智能调光系统，所述智能调光方法包括如下步骤：S1、用户通过用户操作装置设定所需照度；
S2、控制器实时将用户设定的照度与从照度传感器测得的环境照度进行比较，以确定是否需要对自然光导入量或灯具亮度进行调整，若照度相同，则不需要调整，若环境照度大于用户设定的照度，则转至步骤S3，若环境照度小于用户设定的照度，则转至步骤S4；
S3、首先将灯具的亮度逐渐调暗至照度相同，若灯具关掉后环境照度仍大于用户设定的照度，则再对自然光调节装置的调光器进行调节，逐渐减少自然光导入量直至照度相同或自然光导入量等于零为止；
S4、首先对自然光调节装置的调光器进行调节，逐渐增大自然光导入量至照度相同，若自然光导入量达到最大时环境照度仍小于用户设定的照度，则再将灯具的亮度调亮直至照度相同或灯具的亮度达到最大为止。

[0013] 进一步地，所述步骤S2-S4均自动进行。

[0014] 本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本发明能够根据用户设定的照度自动调节自然光导入量与灯具亮度，以实现环境照度保持在用户希望的范围内。

附图说明

[0015] 图1 示出了根据本发明实施例的光导管照明装置的示意图；图2示出了图1所示的光导管照明装置的智能调光系统的组成框图；
图3 示出了图2所示的智能调光系统的电机驱动模块和灯具驱动模块的部分电路图；
图4示出了根据本发明实施例的光导管照明装置的智能调光方法的流程图。

具体实施方式

[0016] 为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。

[0017] 现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。参照图1和2，光导管照明装置包括采光罩1、光导管2、自然光调节装置3、漫射器4、灯具5、照度传感器6和控制系统7。其中，自然光调节装置3、灯具5、照度传感器6和控制系统7组成智能调光系统10。光导管2一端与采光罩1相连，另一端与漫射器4相连。采光罩1、光导管2和漫射器4是现有技术，这里不再作进一步描述。控制系统7包括控制器71、电源模块72、电机驱动模块73以及灯具驱动模块74，电源模块73给控制器71、电机驱动模块73和灯具驱动模块74供电，控制器71与电机驱动模块73和灯具驱动模块74电连接。控制器71优选地是STC15系列单片机，其工作电压为2.5-
5V宽电压，掉电模式下电流小于0.1uA，具有超低功耗，抗干扰能力强，安全系数高。控制器
71可以输出具有不同PWM占空比的脉冲信号给电机驱动模块73和灯具驱动模块74。自然光调节装置3可包括安装在光导管2中的调光器31以及驱动调光器31动作的电机32，电机32与电机驱动模块73电连接。电机驱动模块73可以同时驱动多个电机32。在本实施例中，电机驱动模块73采用大功率驱动芯片BTN7970所组成的H桥，如图3所示，最大可承受50A电流，输入电压可达27V。假如电机的电压为12V，电流0.35A，那么使用该电路可以同时驱动142个电机。此外，灯具驱动模块74也可以同时驱动多个灯具5，在一实施例中，灯具驱动模块74是反激式开关电源，能够根据从控制器71接收到的脉冲输出相应电流给灯具5，以调节一个或多个灯具5的亮度。

[0018] 此外，调光器31是可旋转的遮光板，电机32包括转轴（未示出），该圆形遮光板31固定在所述转轴上。优选地，遮光板31的形状为圆形，所述转轴固定在直径方向上。电机32驱动所述转轴旋转，以带动遮光板31在水平位置和垂直位置之间转动，从而调节进入光导管2的自然光导入量。但调光器31也可以采用其它的形式，这里不再作详细描述。

[0019] 优选地，灯具5是亮度可调的LED灯，但其也可以是日光灯、白炽灯等。此外，灯具5可以设置在光导管2外，例如，图1示出了灯具5设置在天花板上的情况。但在其它实施例中，在确保安装位置不会影响光导管2的导光效果及散热良好的情况下，灯具5也可以设置在光导管2内。

[0020] 此外，所述调光系统10还包括用户操作装置8，所述用户操作装置8与所述控制器71信号连接，具有显示模块81和操作模块82。显示模块81可以显示诸如环境照度、设定照度等信息，操作模块82用来对调光系统10进行相关操作，例如开关，手动自动操作切换，设定相关控制参数等。

[0021] 参照图4，描述调光系统10的智能调光方法100。方法100包括以下步骤：在步骤S1，用户通过用户操作装置8设定所需照度；在步骤S2，控制器71将用户设定的照度与从照度传感器6实时测得的环境照度进行比较，以确定是否需要对自然光导入量或灯具亮度进行调整，若照度相同，则不需要调整，若环境照度大于设定照度，则转至步骤S3，若环境照度小于用户设定的照度，则转至步骤S4；在步骤S3，首先将灯具5的亮度逐渐调暗至照度相同，即，逐渐降低灯具5的PWM占空比，直至照度传感器6实时测得的照度达到用户的设定照度，若灯具5关掉后环境照度仍大于用户设定的照度，则再对自然光调节装置的调光器进行调节，逐渐减少自然光导入量直至照度相同或自然光导入量等于零为止；在步骤S4，首先对自然光调节装置的调光器进行调节，逐渐增大自然光导入量至照度相同，若自然光导入量达到最大时环境照度仍小于用户设定的照度，则再将灯具的亮度调亮直至照度相同或灯具的亮度达到最大为止，即，逐渐增大灯具5的PWM占空比，直至照度传感器6实时测得的照度达到用户设定的照度或灯具的亮度达到最大为止。除了步骤S1需要用户操作外，步骤S2-S4全部由调光系统10自动进行，真正实现了一键智能补光和调光，操作非常简单。

[0022] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
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灯光信号装置-专利编号CN1012699B	2020-05-11	694
LED灯光求救信号救生衣-专利编号CN104477347A	2020-05-11	728
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