一种智能户外照明装置及其照明方法与流程

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种智能户外照明装置及其照明方法。

背景技术：

户外照明灯具，特别是城市户外照明灯具，是人们日常生活中重要的公共设施。全国现有路灯1亿盏，占照明耗电30％，达到全国耗电总量的10％，相当于1个三峡水电站的年发电量，超过大亚湾核电站年发电量7倍，大约35％的电能被消耗。节能减排成为经济建设中的一个重要目标。随着科技的进步，节能灯具和控制方式都在不断发展。

在现有的路灯控制方式下，由于路灯统一按照市政设置的时间开启和关闭，经常造成路灯照明不符合实际情况，该亮时不亮，该灭时不灭，且无法根据实际需要设置亮灯时间和照明策略，导致不必要的能源浪费。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种智能户外照明装置及其照明方法，旨在解决现有技术中传统户外照明灯开启和关闭不智能造成的能源浪费的问题。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种智能户外照明装置，包括：

外壳、驱动电源、光源、光敏感应器、探测器模块、散热器和高压适配器；

所述光源固定于所述外壳，所述散热器外嵌于所述外壳，所述外壳封闭容纳所述驱动电源、所述探测器模块和所述高压适配器；

所述光敏感应器设置于所述外壳的外侧，通过所述外壳上的开口与所述探测器模块相连接；

所述探测器模块包括动态感应器和灯光控制模块；

其中，所述动态感应器包括透镜、红外感应源和信号处理电路；

所述红外感应源接收到通过所述透镜的红外线后产生电压，所述电压通过所述信号处理电路生成监测信号；

所述动态感应器与所述驱动电源相连接，所述驱动电源与所述光源相连接；

所述动态感应器根据所述监测信号、所述灯光控制模块设置的灯光控制参数和所述光敏感应器感应的环境光亮度，通过所述驱动电源控制所述光源的开关和亮度。

本发明实施例第二方面提供一种智能户外照明装置的照明方法，包括：

当有人进入智能户外照明装置的探测区时，所述智能户外照明装置的红外感应源接收到通过所述透镜的由人体发出的红外线后产生电压，所述电压通过所述智能户外照明装置的信号处理电路生成监测信号；

所述智能户外照明装置的动态感应器根据所述监测信号、预先设置的灯光控制参数和所述智能户外照明装置的光敏感应器感应的环境光亮度，通过所述智能户外照明装置的驱动电源控制光源的开关和亮度。

本发明提供的智能户外照明装置及其照明方法，通过光敏感应器检测环境光亮度，探测器模块包括动态感应器和灯光控制模块，动态感应器进一步包括透镜、红外感应源和信号处理电路，其中，红外感应源接收到通过透镜的红外线后产生电压，电压通过信号处理电路生成监测信号，动态感应器根据该监测信号、灯光控制模块设置的灯光控制参数和光敏感应器感应的环境光亮度，通过驱动电源控制光源的开关和亮度，充分结合监测周围情况、预设的灯光控制参数和监测到的环境光亮度，智能控制光源的开关和亮度，节约电能，避免不必要的灯元件的损耗，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的智能户外照明装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中动态感应器的结构示意图；

图3为本发明实施例中信号处理电路的电路图；

图4为图3中的信号处理电路按照功能划分电路后的电路图；

图5为本发明实施例中红外感应源和透镜感应人体发出的红外线的场景图；

图6为本发明实施例中红外感应源在接收人体红外线后电荷变化的示意图；

图7为本发明实施例中的智能户外照明装置的灯光控制面板示意图；

图8为本发明实施例提供的智能户外照明装置的照明方法的流程示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例中的智能户外照明装置的结构图，该智能户外照明装置包括：

外壳1、驱动电源2、光源3、光敏感应器4、探测器模块5、散热器6和高压适配器7。

进一步地，该装置还包括固定支架套件8，固定支架套件包括：固定臂81和固定架82，固定臂81分别与外壳1、固定架82固定连接，固定架82将外壳1固定在灯杆上。

进一步地，该装置还包括防雷击装置(图中未示出)，防雷击装置为压敏电阻与陶瓷气体放电管串联组成。

光源3固定于外壳1，散热器6外嵌于外壳1，外壳1封闭容纳驱动电源2、探测器模块5和高压适配器7。光敏感应器4设置于外壳1的外侧，通过外壳1上的开口与探测器模块5相连接。

进一步地，探测器模块5包括动态感应器和灯光控制模块。

参见图2，图2为动态感应器的结构示意图，动态感应器51包括透镜501、红外感应源502和信号处理电路503。红外线从透镜501入射到红外感应源502。

其中，透镜501可以是菲涅尔透镜。菲涅尔透镜作用一是聚焦作用，二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式产生变化热释红外信号。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。

红外感应源502可以为纳米级硅基多晶钛酸钡薄膜。纳米级硅基多晶钛酸钡薄膜，具有良好的铁电、介电、压电和热释电等性能，介电常数大，介电损耗变化不大，能有效提高动态探测的准确性。

信号处理电路503包括放大电路5031和比较电路5032。

信号处理电路503的具体电路请参见图3和图4，图3为信号处理电路的电路图，图4为将图3的电路按照功能划分为放大电路5031、比较电路5032、滤波电路5033、延时电路5034和继电器控制电路5035等部分电路后的电路图。图3和图4的电路完全相同，即图3和图4中的元件及相互连接关系完全相同。

进一步地，红外感应源502接收到通过透镜501的红外线后产生电压。

具体地，参见图5、图6，图5是红外感应源和透镜感应人体发出红外线的场景图，图6是红外感应源在接收人体红外线后电荷变化的示意图。

当人进入探测区时，红外感应源502通过透镜501接收到正靠近的人发出的波长为10nm(纳米)的红外线后,红外感应源502上面的自由电荷在红外线的影响下温度变化后失衡，向外释放电荷，在红外感应源502的上下电极产生电压。

产生的电压通过信号处理电路503生成监测信号，即产生的电压依次通过滤波电路5033进行滤波，滤波后通过放大电路5031进行放大，放大后通过比较电路5032进行信号比较，形成监测信号。

动态感应器51与驱动电源2相连接，驱动电源2与光源3相连接。

动态感应器51根据该监测信号、灯光控制模块设置的灯光控制参数和光敏感应器4感应的环境光亮度，通过驱动电源2控制光源3的开关和亮度。

进一步地，该灯光控制模块包括：灯光控制面板、延时器、亮度控制模块和功能控制模块。

请参见图7，图7为灯光控制面板示意图。灯光控制面板上设置有延时控制旋钮、亮度控制旋钮和功能控制旋钮，延时控制旋钮与该延时器相连接，用户通过旋转延时控制旋钮可为该智能户外照明装置设置延时期。亮度控制旋钮与该亮度控制模块相连接，用户通过旋转亮度控制旋钮可为该智能户外照明装置设置最低灯光亮度。功能控制旋钮与该功能控制模块相连接，用户通过旋转功能控制旋钮可为该智能户外照明装置设置照明策略。

其中，延时器可设置延时期的范围为1-30秒，在该延时范围内保持照明。进一步地，图4中的延时电路5034中包含一个延时器时钟芯片，继电器控制电路5035中包含继电器，延时器通过继电器来控制电路的开关从而实现延时关闭的功能；

亮度控制：亮度范围为最大亮度的0-50％，控制延时期间的最低照明亮度；

功能控制：根据该智能户外照明装置使用的实际情况设置不同的照明策略。

该延时器、该亮度控制模块和该功能控制模块分别与该驱动电源相连接。用户通过灯光控制面板控制灯光控制模块设置灯光控制参数，该灯光控制参数包括：最低灯光亮度、延时期和当前照明策略，则动态感应器根据是否收到监测信号，收到怎样的监测信号，该灯光控制参数和光敏感应器感应的环境光亮度，通过驱动电源控制光源的开关和亮度。

具体地，当该环境光亮度高于第一预置数值时，动态感应器用于通过该驱动电源控制光源不照明。当环境光亮度小于等于该第一预置数值时，若未接收到该监测信号，动态感应器则通过驱动电源控制光源不照明，当该环境光亮度小于等于该第一预置数值，若接收到该监测信号，动态感应器则通过驱动电源控制光源在设置的延时期内保持预置的灯光亮度，在延时期后保持预置时长的最低灯光亮度，若在该预置时长内再次接收到监测信号，动态感应器则通过驱动电源控制光源继续在延时期内保持预置的灯光亮度，若在该预置时长内未接收到监测信号，动态感应器则通过驱动电源控制光源经过预置时长后控制驱动电源关闭光源。

一个具体的实例中，当环境光亮度高于50lx(勒克斯)，则不开启照明。当环境光亮度小于等于50lx时，若未接收到该监测信号时，不开启照明。当环境光亮度小于等于50lx时，若接收到该监测信号时，动态感应器则通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％亮度；延时期后保持10分钟最低灯光亮度；如果在十分钟内又接收到监测信号，则继续执行一个延时期，在该延时器内保持100％灯光亮度，如果在十分钟内没有再次接收到监测信号，则十分钟后关闭照明。

又一个具体实例中，当环境光亮度高于130lx，则不开启照明，当环境光亮度小于等于130lx时，若未接收到该监测信号时，不开启照明。当环境光亮度小于等于130lx时，若接收到该监测信号时，动态感应器则通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％亮度；延时期后保持10分钟最低灯光亮度；如果在十分钟内又接收到监测信号，则继续执行一个延时期，在该延时器内保持100％灯光亮度，如果在十分钟内没有再次接收到监测信号，则十分钟后关闭照明。

再一个具体实例中，当环境光亮度高于600lx，则不开启照明，当环境光亮度小于等于600lx时，若未接收到该监测信号时，不开启照明。当环境光亮度小于等于600lx时，若接收到该监测信号时，动态感应器则通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％亮度；延时期后保持10分钟最低灯光亮度；如果在十分钟内又接收到监测信号，则继续执行一个延时期，在该延时器内保持100％灯光亮度，如果在十分钟内没有再次接收到监测信号，则十分钟后关闭照明。

动态感应器根据是否收到监测信号，收到怎样的监测信号，该灯光控制参数和光敏感应器感应的环境光亮度，通过驱动电源控制光源的开关和亮度，还可以具体是：

当环境光亮度高于第二预置数值时，动态感应器通过驱动电源控制光源不照明。还用于当环境光亮度小于等于该第二预置数值且高于第三预置数值时，若接收到该监测信号时，则通过该驱动电源控制光源在延时期内保持预置的灯光亮度，延时期满则通过该驱动电源控制光源关闭照明。当环境光亮度低于第三预置数值时，若未接收到监测信号，则动态感应器通过驱动电源控制光源保持最低灯光亮度，若接收到监测信号，则动态感应器通过驱动电源控制光源在设置的延时期内保持预置的灯光亮度。

一个实例中，当环境光亮度高于50lx，则不开启照明。当环境光亮度小于等于50lx且高于20lx时，若接收到该监测信号时，动态感应器则通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％亮度，延时期满关闭照明。当环境光亮度低于20lx时，若未接收到该监测信号时，保持最低灯光亮度，若接收到监测信号时，动态感应器则通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％亮度。

又一个实例中，当环境光亮度高于130lx，则不开启照明。当环境光亮度低于130lx且高于80lx时，若接收到该监测信号时，动态感应器则通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％亮度，延时期满关闭照明。当环境光亮度低于80lx时，若未接收到该监测信号时，保持最低灯光亮度，若接收到监测信号时，动态感应器则通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％亮度。

再一个实例中，当环境光亮度高于600lx，则不开启照明。当环境光亮度低于600lx且高于500lx时，若接收到该监测信号时，动态感应器则通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％亮度，延时期满关闭照明。当环境光亮度低于500lx时，若未接收到该监测信号时，保持最低灯光亮度，若接收到监测信号时，动态感应器则通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％亮度。

动态感应器根据是否收到监测信号，收到怎样的监测信号，该灯光控制参数和光敏感应器感应的环境光亮度，通过驱动电源控制光源的开关和亮度，还可以具体是：关闭光敏感应器，不考虑环境光因素。动态感应器，用于当接收到监测信号时，通过驱动电源控制光源，在设置的延时期内保持预置的灯光亮度，在延时期后保持最低灯光亮度。

一个具体实例中，当接收到监测信号时，动态感应器通过驱动电源控制光源在延时期内保持100％的灯光亮度；在延时期后保持设置的最低灯光亮度。

动态感应器根据是否收到监测信号，收到怎样的监测信号，该灯光控制参数和光敏感应器感应的环境光亮度，通过驱动电源控制光源的开关和亮度，还可以具体是：

当接收到监测信号时，动态感应器通过驱动电源控制光源发光第一照明时长，经过第一照明时长后，控制光源以最低灯光亮度发光第二照明时长，经过第二照明时长后，通过驱动电源控制光源关闭。

一个具体实例中，当接收到监测信号时，动态感应器通过驱动电源控制光源发光5秒，5秒后控制光源以最低灯光亮度发光10秒，10秒后通过驱动电源控制光源关闭。

本发明实施例中，智能户外照明装置包括驱动电源、光源、光敏感应器、探测器模块，通过光敏感应器检测环境光亮度，探测器模块包括动态感应器和灯光控制模块，动态感应器进一步包括透镜、红外感应源和信号处理电路，其中，红外感应源接收到通过透镜的红外线后产生电压，电压通过信号处理电路生成监测信号，动态感应器根据该监测信号、灯光控制模块设置的灯光控制参数和光敏感应器感应的环境光亮度，通过驱动电源控制光源的开关和亮度，充分结合监测周围情况、预设的灯光控制参数和监测到的环境光亮度，智能控制光源的开关和亮度，节约电能，避免不必要的灯元件的损耗，降低成本。

下面描述本发明实施例中的智能户外照明装置的照明方法，请参见图8，该方法可应用于前述图1～图7所述的智能户外照明装置，该方法包括：

s801、当有人进入智能户外照明装置的探测区时，智能户外照明装置的红外感应源接收到通过透镜的由人体发出的红外线后产生电压，电压通过智能户外照明装置的信号处理电路生成监测信号；

s802、智能户外照明装置的动态感应器根据监测信号、预先设置的灯光控制参数和智能户外照明装置的光敏感应器感应的环境光亮度，通过智能户外照明装置的驱动电源控制光源的开关和亮度。

其中，灯光控制参数包括：最低灯光亮度和延时期。

则智能户外照明装置的动态感应器根据监测信号、预先设置的灯光控制参数和智能户外照明装置的光敏感应器感应的环境光亮度，通过智能户外照明装置的驱动电源控制光源的开关和亮度，具体可以包括：当该环境光亮度高于第一预置数值时，动态感应器用于通过该驱动电源控制光源不照明。当环境光亮度小于等于第一预置数值时，若未接收到该监测信号，动态感应器则通过驱动电源控制光源不照明，若接收到该监测信号，动态感应器则通过驱动电源控制光源在设置的延时期内保持预置的灯光亮度，在延时期后保持预置时长的最低灯光亮度，若在该预置时长内再次接收到监测信号，动态感应器则通过驱动电源控制光源继续在延时期内保持预置的灯光亮度，若在该预置时长内未接收到监测信号，动态感应器则通过驱动电源控制光源经过预置时长后控制驱动电源关闭光源。

智能户外照明装置的动态感应器根据监测信号、预先设置的灯光控制参数和智能户外照明装置的光敏感应器感应的环境光亮度，通过智能户外照明装置的驱动电源控制光源的开关和亮度，具体还可以包括：

当环境光亮度高于第二预置数值时，动态感应器通过驱动电源控制光源不照明。还用于当环境光亮度小于等于该第二预置数值且高于第三预置数值时，若接收到该监测信号时，则通过该驱动电源控制光源在延时期内保持预置的灯光亮度，延时期满则通过该驱动电源控制光源关闭照明。当环境光亮度低于第三预置数值时，若未接收到监测信号，则动态感应器通过驱动电源控制光源保持最低灯光亮度，若接收到监测信号，则动态感应器通过驱动电源控制光源在设置的延时期内保持预置的灯光亮度。

智能户外照明装置的动态感应器根据监测信号、预先设置的灯光控制参数和智能户外照明装置的光敏感应器感应的环境光亮度，通过智能户外照明装置的驱动电源控制光源的开关和亮度，具体还可以包括：

关闭光敏感应器，不考虑环境光因素。动态感应器，用于当接收到监测信号时，通过驱动电源控制光源，在设置的延时期内保持预置的灯光亮度，在延时期后保持最低灯光亮度。

智能户外照明装置的动态感应器根据监测信号、预先设置的灯光控制参数和智能户外照明装置的光敏感应器感应的环境光亮度，通过智能户外照明装置的驱动电源控制光源的开关和亮度，具体还可以包括：

当接收到监测信号时，动态感应器通过驱动电源控制光源发光第一照明时长，经过第一照明时长后，控制光源以最低灯光亮度发光第二照明时长，经过第二照明时长后，通过驱动电源控制光源关闭。

本实施例中的未尽细节，请参见前述图1～图7的描述，此处不再赘述。

本发明实施例中，智能户外照明装置包括驱动电源、光源、光敏感应器、探测器模块，通过光敏感应器检测环境光亮度，探测器模块包括动态感应器和灯光控制模块，动态感应器进一步包括透镜、红外感应源和信号处理电路，其中，红外感应源接收到通过透镜的红外线后产生电压，电压通过信号处理电路生成监测信号，动态感应器根据该监测信号、灯光控制模块设置的灯光控制参数和光敏感应器感应的环境光亮度，通过驱动电源控制光源的开关和亮度，充分结合监测周围情况、预设的灯光控制参数和监测到的环境光亮度，智能控制光源的开关和亮度，节约电能，避免不必要的灯元件的损耗，降低成本。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的一种智能户外照明装置及其照明方法的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。