专利名称：基于人体热舒适性的便携式oled集中控制照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及OLED控制领域，尤其是一种基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统。
背景技术：
随着人类社会的发展和生活水平的提高，人们对自己所处光环境舒适度的要求也越来越高，对照明的要求也早就走出了为照明而照明的领域；对灯光的环境的要求越来越高；越来越多的人开始考虑如何使照明满足人的心里要求，如色彩、色温、照度对人情绪的影响、光与环境的和谐、如何利用照明渲染气氛等，同时传统的照明开关布线复杂，更无法实现三控和多控。作为照明光源的重要指标，光源色温对人体热舒适感和生物节律等都有一定的影响，但传统的白炽灯和荧光灯光源及现有光源控制技术大多只能实现开关和调光的功能，难以营造不同的光环境。同时，节能和保护环境是当今世界普遍关注的社会问题，并直接影响到人类社会的可持续发展。对直接消耗能源的照明产业，更加希望实现节能的緑色照明。我国是世界上用电量较大的国家之一，电量的12%被用于照明，目前照明光源主要有白炽灯和荧光灯。白炽灯的效率很低，只有12 151m/W，大部分能量以热的形式被浪费棹，荧光灯的效率约为5(Tl201m/W，白炽灯含有汞，会照成环境污染。因此迫切需要ー种新型的光源技木。太阳能作为ー种既不消耗资源又无污染排放的清洁能源，是纯天然的绿色环保能源，取之不尽，用之不竭，目前，人们已经开始利用太阳能供电。但是，随着城市人口的增多以及大量人口地集聚，城市人居空间越来越小，而传统的非晶硅太阳能电池板体积大、重、厚等缺点，需要占用有限的空间资源以及不易放置。同时，随着人们室外活动的增多，对照明系统的便携性要求越来越高，作为照明系统的动力来源，所需的电源需要具备重量轻、厚度薄、便携等特点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统。本发明采用以下方案实现:一种基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，包括一中央控制器，其特征在于:所述中央控制器通过ー总线转化器连接复数个OLED色温调节子系统；所述OLED色温调节子系统包括一环境參数采集处理单元、一热舒适性控制单元、一 OLED光源驱动单元和一三基色OLED光源；所述环境參数采集处理单元采集周围环境參数并传送给所述热舒适性控制単元；所述热舒适性控制単元根据所述环境參数和所述中央控制器的控制信号控制所述OLED光源驱动单元用以驱动所述三基色OLED光源。在本发明ー实施例中，所述环境參数采集处理单元包括ー单片机处理模块，所述单片机处理模块连接ー环境參数采集模块、一人体红外感应模块、一方式控制模块和ー无线发送模块。在本发明ー实施例中，所述环境參数米集模块包括一温度传感器、一湿度传感器、一光敏传感器和ー风速传感器。在本发明ー实施例中，所述方式控制模块包括自动控制模式、场景控制模式和手动控制模式；所述自动控制模式实现对环境參数自动采集并调制输出相应的OLED光源的色温和亮度；所述场景控制模式依据特定场景需要调制对应的OLED光源的色温和亮度；所述手动控制模式依据个人习惯手动调节OLED光源的色温和亮度。在本发明ー实施例中，所述热舒适性控制単元包括一数据处理模块，所述数据处理模块连接ー热舒适性判决模块和ー无线接收模块；所述数据处理模块将所述无线接收模块接收到的数据根据公式转换成人体舒适度指数并发送到所述热舒适性判决模块进行人体热舒适性判断。在本发明ー实施例中，所述OLED光源驱动单元包括一热舒适性匹配模块和一信号放大模块；所述热舒适性匹配模块依据所述热舒适性控制单元发出的热舒适性信号与所述三基色OLED光源的色温和亮度之间的匹配关系，驱动所述三基色OLED光源输出R、G、B三基色刺激值，实现所述三基色OLED光源的色温和亮度的调制，从而模拟太阳光的变化，满足人体热舒适性的需要。在本发明ー实施例中，所述三基色OLED光源采用数字化控制，利用三基色实现动态色温的调控。在本发明一实施例中，还包括一手持终端；所述中央控制器连接一 GPRSネ旲块通过GPRS网络与所述手持終端通讯。在本发明ー实施例中，还包括一混合供电单元；所述混合供电单元包括常规电网供电和利用太阳能供电两种方式，提高了系统供电的可靠性以及稳定性。在本发明ー实施例中，所述利用太阳能供电方式采用柔性太阳能电池组供电。本发明的优点在于:基于人体舒适度指数以及光源色温对人体生理和心理的影响，能够实现模拟从早到晚太阳光的色温变化情况自动调节光源的色温和亮度；除了自动调节外，为了更加人性化，本系统引入方式控制模块，可以根据个性的要求以及不同的场景调节色温跟亮度；本系统采用混合供电方式，増加了系统供电的可靠性以及稳定性，并且，利用有机薄膜柔性太阳能电池片，除了环保、经济外，使得本系统更容易携帯，能够适合野外应急照明；本系统采用总线结构，布线简单，成本低，多个节点子系统都挂接在同一根总线上，即共用一根总线可每个子系统之间相互独立，能够根据需要添加或者删除节点子系统，使得本系统更具灵活性；同时，本系统还外接CPRS网络，利用手机終端监控各个节点子系统，实现整个系统的远程智能控制。
图1是本发明基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统的系统框图。图2是本发明中OLED色温调节子系统的原理框图。图3是本发明中混合供电单元的原理框图。图4是本发明中人体舒适度指数与三基色OLED光源的色温对应的关系图。图5是本发明中人体舒适度指数与三基色OLED光源的亮度对应的关系图。
图6是本发明中热舒适性匹配模块的原理框图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进ー步详细说明。本发明提供一种基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，包括一中央控制器，其特征在于:所述中央控制器通过ー总线转化器连接复数个OLED色温调节子系统；所述OLED色温调节子系统包括一环境參数采集处理单元、一热舒适性控制单元、一OLED光源驱动单元和一三基色OLED光源；所述环境參数采集处理单元采集周围环境參数并传送给所述热舒适性控制单元；所述热舒适性控制単元根据所述环境參数和所述中央控制器的控制信号控制所述OLED光源驱动单元用以驱动所述三基色OLED光源。如图1所示，本实施例提供一种基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，包括一中央控制器，其特征在干:所述中央控制器通过ー总线转化器连接复数个OLED色温调节子系统；各个子系统挂接在总线结构上，然后通过总线转换器与中央控制器连接，方便与各个节点子系统进行通信，同时，所述中央控制器连接ーGPRS模块通过GPRS网络与一手持終端通讯，从而监控各个子系统的三基色OLED光源的照明。所述手持終端可以是手机或平板电脑等。如图2所示，所述OLED色温调节子系统包括一环境參数采集处理单元、一热舒适性控制单元、一 OLED光源驱动单元和一三基色OLED光源；所述环境參数采集处理单元采集周围环境參数并传送给所述热舒适性控制単元；所述热舒适性控制単元根据所述环境參数和所述中央控制器的控制信号控制所述OLED光源驱动单元用以驱动所述三基色OLED光源。所述环境參数采集处理单元包括ー单片机处理模块，所述单片机处理模块连接ー环境參数采集模块、一人体红外感应模块、一方式控制模块和ー无线发送模块。所述环境參数采集模块包括一温度传感器、一湿度传感器、一光敏传感器和ー风速传感器。所述方式控制模块包括自动控制模式、场景控制模式和手动控制模式；所述自动控制模式实现对环境參数自动采集并调制输出相应的OLED光源的色温和亮度；所述场景控制模式依据特定场景需要调制对应的OLED光源的色温和亮度；所述手动控制模式依据个人习惯手动调节OLED光源的色温和亮度。所述热舒适性控制単元包括一数据处理模块，所述数据处理模块连接一热舒适性判决模块和ー无线接收模块；所述数据处理模块将所述无线接收模块接收到的数据根据公式转换成人体舒适度指数并发送到所述热舒适性判决模块进行人体热舒适性判断，从而得到一舒适度等级。所述OLED光源驱动单元包括一热舒适性匹配模块和一信号放大模块；所述三基色OLED光源采用数字化控制，利用三基色实现动态色温的调控。所述环境參数采集处理单元将检测到的温度、湿度、光强、亮度通过无线发送模块传给热舒适性控制単元，所述热舒适性控制単元对环境參数进行分析，产生相应的热舒适性判断，即得到所述舒适度等级，所述OLED光源驱动单元根据所述舒适度等级对应输出OLED三基色刺激值的大小及配比，用于控制所述三基色OLED光源的色温和亮度。如图3所示，是本发明混合供电单元的原理框图，所述混合供电单元包括常规电网供电和利用太阳能供电两种方式，提高了系统供电的可靠性以及稳定性，所述混合供电单兀包括一光伏控制器、一直流电压输出、一柔性太阳能电池组、一蓄电池组、一控制器和一市电输入。所述光伏控制器用于连接所述柔性太阳能电池组和蓄电池组，以控制在不同的情况下蓄电池的充放电情况，保护蓄电池组。白天利用柔性太阳能电池片组吸收阳光，将太阳能转换为电能储存在蓄电池组中，当天黑到一定的亮度时，转换为蓄电池组供电，当蓄电池组电压低于一定程度时自动切断输出，并要经过一定的充电电流后才能再恢复工作。同时，在夜间、阴雨天等情况下柔性太阳能电池组及蓄电池组都无法提供电能时，光伏控制器阻止蓄电池组向柔性太阳能电池组放电，并切換到市电输入为系统供电。如图4所示，图4是本发明中人体舒适度指数与三基色OLED光源的色温对应的关系图。根据《建筑照明设计标准》光色冷暖划分，对光源进行匹配的目标色温色坐标均取自荆其诚的《色度学》里黑体轨迹等温线的色度坐标表提供的黑体轨迹上的色温色坐标。本发明结合具体的三基色OLED光源，同时考虑到人眼对色彩的可辨别程度，设计中，在每ー个舒适度等级的色温范围内再细分出多个色温点，每个色温点再根据各等级的舒适度指数范围划分。如图5所示，图5是本发明中人体舒适度指数与三基色OLED光源的亮度对应的关系图。在本发明ー较佳实施例中，将人体舒适度指数划分为11个舒适度等级，分别对应相应的亮度等级，并结合色温控制输出三基色OLED光源的RGB刺激值。在此需要说明的是，因为各人对亮度的感受不一致，所以此表是可以根据用户自身需要进行校正修改的，并且舒适度等级并不一定划分为11个等级，可以有多种划分方法。如图6所示，图6是本发明中热舒适性匹配模块的原理框图。所述OLED光源驱动单元根据所述舒适度等级对应输出OLED三基色刺激值的大小及配比具体过程为:所述热舒适性匹配模块根据接收到的人体舒适度指数结合图4或图5中的关系表得到舒适度等级，结合如图4所示的关系表改变所述三基色OLED光源的R/G/B光通量配比，并结合如图5所示的关系表改变所述三基色OLED光源的R/G/B光通量大小，进而驱动所述三基色OLED光源输出R/G/B三基色刺激值，实现所述三基色OLED光源的色温和亮度的调制，从而模拟太阳光的变化，满足人体热舒适性的需要。
一般而言，影响人体舒适感的因素主要有:气温、大气湿度、风和气压等，其中属环境的温度、湿度和风速影响最大，人体舒适度指数是根据这三个因素而建成的非线性方程，其公式表示为:
权利要求
1.种基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，包括一中央控制器，其特征在于:所述中央控制器通过ー总线转化器连接复数个OLED色温调节子系统；所述OLED色温调节子系统包括一环境參数采集处理单元、一热舒适性控制单元、一 OLED光源驱动单元和一三基色OLED光源；所述环境參数采集处理单元采集周围环境參数并传送给所述热舒适性控制单元；所述热舒适性控制単元根据所述环境參数和所述中央控制器的控制信号控制所述OLED光源驱动单元用以驱动所述三基色OLED光源。
2.据权利要求1所述的基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，其特征在于:所述环境參数采集处理单元包括ー单片机处理模块，所述单片机处理模块连接一环境參数采集模块、一人体红外感应模块、一方式控制模块和ー无线发送模块。
3.据权利要求2所述的基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，其特征在于:所述环境參数米集模块包括一温度传感器、一湿度传感器、一光敏传感器和ー风速传感器。
4.据权利要求2所述的基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，其特征在于:所述方式控制模块包括自动控制模式、场景控制模式和手动控制模式；所述自动控制模式实现对环境參数自动采集并调制输出相应的OLED光源的色温和亮度；所述场景控制模式依据特定场景需要调制对应的OLED光源的色温和亮度；所述手动控制模式依据个人习惯手动调节OLED光源的色温和亮度。
5.据权利要求1所述的基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，其特征在于:所述热舒适性控制単元包括一数据处理模块，所述数据处理模块连接一热舒适性判决模块和ー无线接收模块；所述数据处理模块将所述无线接收模块接收到的数据根据公式转换成人体舒适度指数并发送到所述热舒适性判决模块进行人体热舒适性判断。
6.据权利要求1所述的基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，其特征在于:所述OLED光源驱动单兀包括一热舒适性匹配模块和一信号放大模块；所述热舒适性匹配模块依据所述热舒适性控制单元发出的热舒适性信号与所述三基色OLED光源的色温和亮度之间的匹配关系，驱动所述三基色OLED光源输出R、G、B三基色刺激值，实现所述三基色OLED光源的色温和亮度的调制，从而模拟太阳光的变化，满足人体热舒适性的需要。
7.据权利要求1所述的基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，其特征在于:所述三基色OLED光源采用数字化控制，利用三基色实现动态色温的调控。
8.据权利要求1所述的基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，其特征在于:还包括一手持終端；所述中央控制器连接ー GPRS模块通过GPRS网络与所述手持终端通讯。
9.据权利要求1所述的基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，其特征在于:还包括一混合供电单元；所述混合供电单元包括常规电网供电和利用太阳能供电两种方式，提高了系统供电的可靠性以及稳定性。
10.据权利要求9所述的基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，其特征在于:所述利用太阳能供电方式采用柔性太阳能电池组供电。
全文摘要
本发明提供一种基于人体热舒适性的便携式OLED集中控制照明系统，包括一中央控制器，其特征在于所述中央控制器通过一总线转化器连接复数个OLED色温调节子系统。该系统采用混合供电并且能够通过手持终端进行远程监控，同时通过总线组网方式智能控制各个相邻独立OLED色温调节子系统的运行，并且结合环境舒适度，根据各个OLED色温调节子系统环境的变化自动地调节三基色OLED光源的色温和亮度，满足人的热舒适性的需求。本发明采用总线组网方式，布线简单，成本低，并且能够根据需要添加或者删除节点子系统，使得本系统更具灵活性。
文档编号H05B33/08GK103096555SQ20131003044
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者徐胜, 郭太良, 李福山, 林志贤, 姚剑敏, 缪智华 申请人:福州大学