一种照度实时调节照明系统的制作方法

本实用新型涉及一种照度实时调节照明系统。

背景技术：

光给人类带来了视觉，使人们能够通过观看而获得外界信息。光线依次通过角膜、前房与瞳孔进入人眼，在晶状体的折射作用下改变方向，经过玻璃体传播到视网膜，在视网膜上成像。成像质量取决于光线在视网膜中央凹的会聚情况，而这又取决于睫状肌对晶状体的调节。与视网膜上的锥细胞和杆细胞发生电化学作用后，光信号被转换为神经冲动，经过视神经的传播而最终到达大脑的视觉中枢，这样将外界图像信息传递给人，使人获得视觉。

光线通过人眼给人们带来视觉，同时对人眼的视觉功能产生影响。这种影响的程度取决于光源的照明特性。用来描述光源照明特性的常见物理量有照度、色温、峰值光谱、眩光等。不合适的照明环境会使人眼感到疲劳，降低人们的工作效率，还会在一定程度上减弱睫状肌的调节功能，损伤视网膜，从而破坏人眼的视觉健康。

根据照明参数与人眼视觉舒适度的对应关系，通过设置照明产品的照明参数，使其产生合适的照明环境，有望降低人眼的视觉疲劳程度，改善人眼的视觉健康情况，提高人们的工作效率。现有研究发现，不同照度输出的照明系统对人眼在视觉作业时的视觉疲劳程度有着不同影响，同时不同(屈光度)人群对照明系统的照度需求也不同，并且随着使用时间的变化，同一人群对照明系统的照度需求也在变化。

现有照明系统的缺陷主要在于：大多只能执行固定值的照度输出，无法以照度控制曲线为参照，根据外界实时变化的环境亮度及用户对照明系统的实际使用时长进行输出照度的调整。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种照度实时调节照明系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种照度实时调节照明系统，包括LED光源模块、单片机模块、桌面照度采集模块及亮度调节模块，所述单片机模块包括处理器模块及存储模块；所述存储模块用于存储照度控制曲线，为所述处理器模块提供应输出的理想照度值；所述桌面照度采集模块与所述处理器模块相连，其采集LED光源模块产生的实际照度值并传输给所述处理器模块；所述亮度调节模块分别与所述处理器模块及LED光源模块相连，所述处理器模块根据采集的实际照度值控制所述亮度调节模块调节LED光源模块的输出亮度。

进一步地，所述桌面照度采集模块依次包括透镜组件、光阑、滤光片、硅光电池及PCB板，所述透镜组件、光阑及滤光片采集桌面反射的光辐射量，所述硅光电池将采集到的光辐射量转化为电流信号并传送给PCB板，所述PCB 板将电流信号转化为数字信号，最终传送给处理器模块。

进一步地，还包括人体感应模块，所述人体感应模块与所述处理器模块相连，用于检测用户是否位于照明系统的照明区域中。

进一步地，所述单片机模块还包括计时模块，所述计时模块根据人体感应模块的检测结果获取用户对照明系统的实际使用时长。

进一步地，还包括与所述处理器模块相连的按键模块，所述存储模块中存储的照度控制曲线为多组，所述按键模块用于选择所需的照度控制曲线对应的档位。

进一步地，还包括与所述处理器模块相连的指示灯，所述指示灯用于指示当前所选择的照度控制曲线对应的档位。

进一步地，还包括与所述处理器模块相连的蓝牙模块，所述蓝牙模块与通讯终端的APP相连接，将处理器模块接收到的数据传送到通讯终端中的APP 进行显示，并将APP中的设置传送给处理器模块。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

本实用新型通过桌面照度采集模块采集照明系统实际产生的照度值，并据此对输出亮度进行调整，使得最终获得的实际照度值与控制曲线中的理想照度值趋于一致。

本实用新型通过人体感应模块及计时模块确认用户对照明系统的实际使用时长进行计时，从而使由照度控制曲线中确定的理想照度值更加准确可靠。

本实用新型设置了按键模块与指示灯，可内置多条照度控制曲线，使不同的人群根据需要进行选择；同时设置蓝牙模块，可便捷地实现与照明系统的人机交互。

附图说明

图1为本实用新型照度实时调节照明系统结构框图；

图2为本实用新型桌面照度采集模块示意图；

图3为屈光度为-3.00～-4.00区间的人群所适宜的照度控制曲线。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1所示，一种照度实时调节照明系统，包括LED光源模块，包括LED 光源模块、单片机模块、人体感应模块、桌面照度采集模块及亮度调节模块，所述单片机模块包括处理器模块、存储模块及计时模块。所述人体感应模块、桌面照度采集模块及亮度调节模块分别与所述处理器模块相连，所述亮度调节模块与LED光源模块相连。所述亮度调节模块包含LED恒流驱动芯片，使处理器模块能通过调节PWM的占空比而改变恒流驱动芯片的电流，从而调节 LED光源模块输出的亮度。

所述存储模块用于存储照度控制曲线，所述处理器模块根据照度控制曲线确定各时刻应输出的理想照度值，其后根据预设的反射率确定要输出的亮度值。由于照度值与反射率息息相关(照度*反射率＝亮度)，考虑不同桌面的反射率的影响，通过LED光源输出的亮度产生的照度值与照度控制曲线中的理想照度值有所偏差，因此需要桌面照度采集模块采集LED光源实际产生的照度值作为反馈，处理器模块根据采集的照度值对LED光源输出的亮度进行补偿，从而使实际产生的照度值与照度控制曲线中的理想照度值一致。所述补偿算法是数学中常见的算法，设某一时刻，理想照度值为A，预输出的亮度值为B，以亮度值B产生的实际照度值为A1，补偿后的亮度值为B1，因为反射率不变，则有B/A1＝B1/A，即最后应输出的亮度值为B1＝AB/A1。

如图2所示，所述桌面照度采集模块依次包括透镜组件1、光阑2、滤光片3、硅光电池4、塑胶件压板5及PCB板(图中未示出)。透镜组件1、光阑 2及滤光片3采集桌面反射的光辐射量，硅光电池4将采集到的光辐射量转化为电流信号并传送给PCB板，所述PCB板将电流信号运算放大转化为电压信号后再传送给其板载的AD芯片转化为数字信号，最终传送给处理器模块。滤光片和硅光电池光敏面的尺寸，应使通过其的感光特性曲线符合CIE光谱光视效率曲线。本实施例中，透镜组件规格为光阑规格为1.2mm 孔径、滤光片规格为光敏面规格为5.8mm×5.8mm。

由于使用过程中，用户可能离开照明区域，如果继续正常照明，造成能源的浪费，同时，单纯地以开关机时间计算用户对系统的使用时长是不够准确的，故而设置了人体感应模块和计时模块用于检测用户是否位于照明系统的照明区域中。当用户处于照明区域时，所述计时模块计时，当用户离开照明区域时，所述计时模块停止计时，从而获取用户对照明系统的实际使用时长。根据用户的实际使用时长，参照照度控制曲线，即可获得照明系统对应应输出的照度值。当人体感应模块检测不到人体信息的时长超过设定时间时， LED亮度调节模块控制LED光源模块熄灭，同时计时时间清零。

对于不同(屈光度)的用户人群，他们所需要的最适宜的照度环境是不同的。本实施例中，所述存储模块中存储的照度控制曲线为多组，如图3所示的是本实用新型系统中内置的一条照度控制曲线(适用人群：屈光度为-3.00～-4.00区间)。为便于照度控制曲线的选择，照明系统还包括指示灯及按键模块，所述按键模块用于选取适用于用户的照度控制曲线档位，所述指示灯用于显示用户当前所选择的照度控制曲线档位。

为便于照明系统的人机交互，照明系统还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与通讯终端的APP相连接，将处理器模块接收到的数据传送到APP端显示，并将APP端的设置传送给处理器模块以实现控制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。