专利名称：根据空间大小亮度自适应的光源系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光光源驱动调节及控制领域，具体涉及一种根据空间大小亮度自适应的光源系统。
背景技术：
室内照明设计中，主要考量的因素可分为两个，第一个是照度(illuminance)，第二个是光源和环境的一些交互特性。照度依据不同的工作环境和使用者，会有不同的数值规范。而光源与环境的交互特性，主要是在探讨光源的摆设方式。光源照度的设定，主要是由所在环境的机能和使用者來决定，一般而言，居家室内环境和餐厅等环境，照度都是設定在200300 (Ix)左右，而若是卖场展示柜台，則需要较高的照度，大約100(T2000 (Ix)。另外，因為人眼会随着老化而降低光的穿透率，因此若是給較高龄层的人口使用，則略高于标准值，反过來，若是给较年轻的人群使用，光源的亮度則可以略微低於标准值3(T70%。另外，光源可以分为功能性光源和背景光源两种，功能性指的是具有特定用途，比如用在阅读、文书处理、电脑荧幕等，功能性的光源通常具有指向性，集中在特定的范围内，亮度也较高。另一种则是背景光源，主要是提供环境的整体照明，也可做為功能光源的辅助，其亮度较低。目前用于照明的光源主要有荧光灯、白炽灯、LED灯和用于特殊照明的高压放电灯，其标准功率都不是连续性的，各种型号的荧光灯的功率标准是14W、18W、21W、24W、28W、30W、35W、36W、39W、54W、58W、80W。LED日光灯是按照管径尺寸和长度分类的，常见的有T5，T8，TlO三种，长度有0. 3米，0. 6米，0. 9米，I. 2米，I. 5米，I. 8米，2. 4米。功率分别是3W、4W、6W、8W、10W、12W、15W、18W、20W、22W、25W、28W。现有的光源的功率一般是固定的，用户在购买灯具时，将根据自身照明的需求来选择不同功率的灯具，在照明环境大小变换时，灯具须重新选择或调整，因此，固定功率的光源的可移植性较差。一些亮度可以调节的灯具，比如台灯，必须通过手动的调节才能获得所需的亮度。随着科技的不断进步，智能家电系统成为未来家庭生活中的重要组成部分，将极大的方便人们的日常生活。在未来智能照明系统的要求下，需要一种简单通用的可实现功率可连续变化的自适应发光光源，在节约能源的同时又可以解决现有照明系统的功率不连续性。中国专利201020622326，一种自适应LE D照明装置，公开的自适应LED照明装置，可根据照度感受的信息，调节LED光源的亮度，节省了能源，但并没有涉及到照明空间的自适应。根据照射空间的大小亮度可自适应的智能光源系统能有效的解决光源在不同大小的使用场合的普适性。由于上述光源的智能可调特点，在空间狭小的场所光源会自动减少出光量，在空间宽大的场所也会自动增加出光量，以提供适合人类生活和工作的照明环境，保证了人们用眼的健康，又不会产生光源浪费的现象，节约了能源。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种根据空间大小自适应发光光源系统， 根据空间大小的变化自动调节发光亮度；实现发光光源的自动节能。为实现上述目的，本发明的技术方案为一种根据空间大小亮度自适应的光源系统，包括测距单元I、主控计算单元2、光源驱动单元3和光源4 ;所述测距单元I连接主控计算单元2，测距单元I用于感应测量环境空间的大小，将距离信号发送给主控计算单元2 ;主控计算单元2连接光源驱动单元3，主控计算单元2利用实时距离信号与预设光照参数进行分析和对比，发出相应控制信号给光源驱动单元3 ;光源驱动单元3连接光源4，光源驱动单元3接收主控计算单元2发出的控制信号，并为光源4提供稳定的电流；使光源能根据空间大小自动调整其光通量或光强大小。光源4接收光源驱动单元3提供的电流，发出光照。上述测距单元I使用超声波测距、红外测距、激光测距或其它各种无接触的测距方式。
上述光源4是可见光光源、白光光源、紫外光源或红外光源。上述光源4是白炽灯、荧光灯、LED固态灯或高压气体放电灯。上述光源系统根据设定的光照条件，随着照射空间大小的变化自动调节的光源光照参数，以获得稳定的光照质量；上述预设光照参数是照度、光强、光通量、色温、显色指数或色度坐标。上述测距单元I测量单个方向或多个方向的距离，上述主控计算单元2计算出单个方向或综合空间的大小。测距单元与主控计算单元连接，把空间距离信号传输给主控计算单元。主控计算单元通过预设的距离与光源光照参数关系计算出所需要的控制信号，从而调节实时光强大小。预设的距离与光源光照参数的关系由用户设定，目的是根据光照空间的大小变化保持优良的光照质量，比如，光源的光强随着空间距离的增大而线性或非线性的增大，以稳定光照空间的平均强度；又如，光源的光通量随着空间距离的增大而线性或非线性的增大，以保持光照空间照明的稳定。光源驱动单元分别与主控计算单元和光源连接，根据主控计算电路的控制信号为光源提供不同的电流，通过电流大小的变化改变光源的发光光强。与现有技术相比，本发明具有以下效益
以测距单元获得的距离信号作为反馈及控制量，引入测距技术，将空间大小和发光亮度联系起来，从而实现随时变换环境和节能的目的；整个过程由主控计算机自动完成，使用方便。
图I是本发明的根据空间大小亮度自适应的光源系统示意图。
具体实施例方式实施例I
如图I所示，本发明的一种空间大小自适应的发光光源系统，包括主控制计算单元2、光源驱动单元3、测距单元I和光源4。测距单元I利用激光测距原理进行传感测距。激光传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。利用激光测距传感器原理的测距单元I用于感应环境空间的大小，将距离信号发送给主控计算单元；主控计算单元2用于对实时距离信号与预设光照参数进行分析和对比，发出相应控制信号给光源驱动单元3，光源驱动单元3接收主控计算单元2发出的控制信号，并为发光光源4提供合适的电流，使发光光源能根据空间大小自动调整光源光照参数，以获得稳定的光照质量，这些预设的光照参数可以是照度、或光强、或光通量、或色温、或显色指数、或色度坐标等。光源4，接收光源驱动单元提供的电流，发出光照。测距单元I可以测量单个方向或多个方向的距离，主控计算机2计算出单个方向或综合空间的大小。其光源4可以是可见光光源，也可以是白光光源，也可以是紫外光源或红外光源。其光源4可以是白炽灯，也可以是荧光灯，也可以是LED固态灯，也可以是高压气体放电灯等任意光源。实施例2
实施例2与实施例I相似，所不同的是测距单元I是利用红外线测距的原理进行传感测距。测距单元I利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行 障碍物远近的检测。测距单元I具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收，经过处理之后，通过数字传感器接口返回到主控计算单元2，主控计算单元2即可利用红外的返回信号来识别周围环境的变化。实施例3
实施例3与实施例I和例2相似，所不同的是测距单元I是利用超声波测距的原理进行传感测距。
权利要求
1.ー种根据空间大小亮度自适应的光源系统，其特征在于包括测距单元(I)、主控计算单元(2)、光源驱动单元(3)和光源(4);所述测距単元(I)连接主控计算単元(2)，测距单元(I)用于感应测量环境空间的大小，将距离信号发送给主控计算単元(2);主控计算単元(2)连接光源驱动单元(3)，主控计算単元(2)利用实时距离信号与预设光照參数进行分析和对比，发出相应控制信号给光源驱动单元(3);光源驱动单元(3)连接光源(4)，光源驱动単元(3)接收主控计算单元(2)发出的控制信号，并为光源(4)提供稳定的电流；光源(4)接收光源驱动单元(3)提供的电流，发出光照。
2.根据权利要求I所述的光源系统，其特征在于上述测距单元(I)使用超声波测距、红外测距、激光测距或其它各种无接触的测距方式。
3.根据权利要求I所述的光源系统，其特征在于上述光源(4)是可见光光源、白光光源、紫外光源或红外光源。
4.根据权利要求I所述的光源系统，其特征在于上述光源(4)是白炽灯、荧光灯、LED固态灯或高压气体放电灯。
5.根据权利要求I所述的光源系统，其特征在于上述预设光照參数是照度、光强、光通量、色温、显色指数或色度坐标。
6.根据权利要求I所述的光源系统，其特征在于上述测距单元(I)測量单个方向或多个方向的距离，上述主控计算単元(2)计算出单个方向或综合空间的大小。
全文摘要
本发明公开了一种根据空间大小亮度自适应的光源系统，其包括测距单元、主控计算单元、光源驱动单元和光源；所述测距单元连接主控计算单元，测距单元用于感应测量环境空间的大小，将距离信号发送给主控计算单元；主控计算单元连接光源驱动单元，主控计算单元利用实时距离信号与预设光照参数进行分析和对比，发出相应控制信号给光源驱动单元；光源驱动单元连接光源，光源驱动单元接收主控计算单元发出的控制信号，并为光源提供稳定的电流；光源接收光源驱动单元提供的电流，使光源能根据照射空间大小自动调整其光源的光照参数；本发明的光源系统可在不同的照射空间内保持稳定的光照质量。
文档编号H05B37/02GK102665333SQ20121011600
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者单梓华, 廖世权, 张彬彬, 招瑜, 邓海生 申请人:广东工业大学