一种基于ccd定位的智能灯光控制系统的制作方法

文档序号:8808754阅读:445来源:国知局
一种基于ccd定位的智能灯光控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及照明控制技术领域,特别是一种应用于公共区域照明的智能灯光控制系统。
【背景技术】
[0002]目前,智能照明控制开关已经在人们日常生活中大量使用,包括声控、光控、红外线控制开关等,这些技术已经比较成熟完备,但它只能根据是否有人来控制灯开还是关;对于较大面积的公共区域,灯具往往是很多的,如果室内只有少数几人却让灯全部开着,明显会造成电能浪费。对于一些定位技术,比如现有的通过kinect摄像头进行定位,对于人所处位置的限制比较大,要求人距离设备1.6 ~3米,对于多人识别更不灵敏,这对大空间的公共区域明显是不适用的。

【发明内容】

[0003]本实用新型需要解决的技术问题是提供一种应用于公共区域照明的智能灯光控制系统,不仅能够根据室内人的位置实现局部开灯,还能根据室内光的强弱实现灯光换挡改变灯的明暗,达到节约电能的目的。
[0004]为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案如下。
[0005]一种基于CCD定位的智能灯光控制系统,包括灯光电路以及用于手动控制灯光电路导通与关断的手控开关,还包括控制单元、用于采集室内光强信息和人体位置信息的数据采集单元以及用于驱动灯光电路接通与关断的驱动单元,所述数据采集单元的输出端连接控制单元的输入端,控制单元的输出端连接驱动单元的输入端,驱动单元并联连接在手控开关两端;所述数据采集单元包括安装在室内天花板上的若干CCD图像传感器以及安装在室内墙壁上的若干光照度传感器。
[0006]上述一种基于(XD定位的智能灯光控制系统,所述控制单元为80C51单片机。
[0007]上述一种基于CXD定位的智能灯光控制系统,所述驱动单元包括串联连接的N个微法级电容和分别受80C51单片机控制的N+1个继电器,每个微法级电容的两端分别并联连接一继电器常开触点,串联连接的电容支路上串联连接一继电器常开触点。
[0008]由于采用了以上技术方案,本实用新型所取得技术进步如下。
[0009]本实用新型能够在较大空间的公共区域内实现有人才开灯,而且是定点局部开灯;光强不够才开灯,而且还能进行光强换挡,改变明暗,最大限度的减少电能损耗。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的电气原理图;
[0011]图2为本实用新型所述驱动单元的结构示意图。
[0012]其中:C1.第一电容,C2.第二电容,C3.第三电容,Jl.第一继电器,J1-1.第一继电器常开触点,J2.第二继电器,J2-1.第二继电器常开触点,J3.第三继电器,J3-1.第三继电器常开触点,J4.第四继电器,J4-1.第四继电器常开触点。
【具体实施方式】
[0013]为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图进行全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是本实用新型可以以许多不同的形式来表现,并不限于本文所描述的实施例。相反的,提供这些实施例的目的是是对本实用新型的公开内容进行更加透彻的理解。
[0014]一种基于CCD定位的智能灯光控制系统,包括灯光电路以及手控开关,灯光电路即串联连接在火线和零线之间的照明灯,手控开关串联在灯光电路中,用于手动控制灯光电路的导通与关断。本实用新型还包括控制单元、数据采集单元以及驱动单元,控制单元采用80C51单片机;数据采集单元的输出端连接控制单元的输入端,控制单元的输出端连接驱动单元的输入端,驱动单元并联连接在手控开关两端。
[0015]本实施例中的电气原理如图1所示。灯光电路共设置三条并联的灯光支路,每条灯光支路包括一个照明灯、一个驱动单元和一个手控开关,驱动单元和手控开关并联设置,都可以控制灯光支路导通,正常状态下通过驱动单元控制灯光电路的导通与关断,当本实用新型故障时,可采用手控开关控制灯光电路的导通与关断。
[0016]驱动单元用于在单片机的控制下驱动灯光电路的接通与关断,包括电容器组和继电器组;电容器组包括串联连接的N个微法级电容,继电器组包括受80C51单片机控制的N+1个继电器,每个微法级电容的两端分别并联连接一继电器常开触点,串联连接的电容支路上串联连接一继电器常开触点。电容组的作用是分压,单片机通过控制继电器来控制灯光电路中串入的电容数量。串入的电容越多,灯被分的电压越大,灯光就越暗,而且电容不消耗有功功率。
[0017]本实施例的驱动单元包括第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元,分别控制三条灯光支路,三个驱动单元的结构相同,如图2所示。电容器组包括3个微法级电容C1~C3,继电器组包括4个继电器J1~J4。第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3与第一继电器常开触点Jl-1串联连接构成主控支路,第一电容Cl的两端并联连接第二继电器常开触点J2-1,第二电容C2的两端并联连接第三继电器常开触点J3-1,第三电容C3的两端并联连接第四继电器常开触点J4-1,四个继电器J1~J4的线圈一端共地,另一端分别与单片机输出端连接,通过单片机控制继电器线圈的吸合与释放,进一步控制继电器常开触点的接通与断开。
[0018]数据采集单元用于采集室内光强信息和人体位置信息,包括若干CCD图像传感器和若干光照度传感器。
[0019]光照度传感器用于采集室内光强信息,安装在室内的墙壁上。由于室内光强不均,光照度传感器的个数就要因室内空间的大小不同及灯具分布不同而异。光照度传感器将采集到的光强信息传递给单片机,单片机取每个光照度传感器的平均值,并判断光强是否在设定的合适光强阈值内。
[0020]CXD图像传感器用于采集室内人体位置信息,安装在室内天花板上。CXD图像传感器可以采集单片机能识别的图像信号,交由单片机进行定位分析。单片机定位分析是一个持续性的过程,当与驱动单元断开灯光支路时,单片机控制CCD图像传感器的开关断开,即让CCD图像传感器停止工作,单片机停止定位分析。当光强小于阈值下限时,单片机控制驱动单元动作,即接通灯光支路。
[0021]本实用新型的工作原理如下所述。
[0022]当有人进入室内时,CCD图像处理器采集人体图像信息并传输给单片机,单片机对由CCD图像处理器传来的图像信息进行位置分析,确定开灯位置;分布在教室四周的光度传感器采集光强数据传入单片机取平均值与设定值进行比较,从而改变接入驱动单元主控支路中的电容个数,以实现灯光的功率换挡,使环境光强维持在设定值内。
[0023]单片机的具体控制过程为:单片机根据CCD图像传感器传输的信息分析到照明灯下有人时,单片机控制对应于人位置的驱动单元主控支路上的第一继电器吸合,同时依次断开该主控支路上电容两端的继电器常开触点,灯光由暗到强,直到补偿后的光强在阈值内。由于自然光强是动态变化的,当光强增大到阈值上限,单片机控制电容两端的继电器常开触点依次闭合,使灯光变暗,直到达到阈值。若最后小开关都闭合还在阈值外,则断开与电容串联的第一继电器常开触点。
[0024]本实用新型可在原有照明电路上的基础上进行改造,即从原来的手控开关处每个拉出一根导线来连上继电器,几根导线连上电容组再到零线就组成了新的电路结构,各继电器的线圈一端分别连到单片机上构成控制和驱动单元。
[0025]以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于CCD定位的智能灯光控制系统,包括灯光电路以及用于手动控制灯光电路导通与关断的手控开关,其特征在于:还包括控制单元、用于采集室内光强信息和人体位置信息的数据采集单元以及用于驱动灯光电路接通与关断的驱动单元,所述数据采集单元的输出端连接控制单元的输入端,控制单元的输出端连接驱动单元的输入端,驱动单元并联连接在手控开关两端;所述数据采集单元包括安装在室内天花板上的若干CCD图像传感器以及安装在室内墙壁上的若干光照度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种基于CCD定位的智能灯光控制系统,其特征在于:所述控制单元为80C51单片机。
3.根据权利要求2所述的一种基于CCD定位的智能灯光控制系统,其特征在于:所述驱动单元包括串联连接的N个微法级电容和分别受80C51单片机控制的N+1个继电器,每个微法级电容的两端分别并联连接一继电器常开触点,串联连接的电容支路上串联连接一继电器常开触点。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于CCD定位的智能灯光控制系统,包括灯光电路以及用于手动控制灯光电路导通与关断的手控开关,还包括控制单元、用于采集室内光强信息和人体位置信息的数据采集单元以及用于驱动灯光电路接通与关断的驱动单元,所述数据采集单元的输出端连接控制单元的输入端,控制单元的输出端连接驱动单元的输入端,驱动单元并联连接在手控开关两端;所述数据采集单元包括安装在室内天花板上的若干CCD图像传感器以及安装在室内墙壁上的若干光照度传感器。本实用新型能够在较大空间的公共区域内实现有人才开灯,而且是定点局部开灯;光强不够才开灯,而且还能进行光强换挡,改变明暗,最大限度的减少电能损耗。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN204518181
【申请号】CN201520255340
【发明人】钱江波, 董韦汝, 张煌竟, 付芸, 秦颖峰, 魏廷慧, 胡煜翔, 郭小宁
【申请人】华北电力大学(保定)
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月27日
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