本發(fā)明涉及一種光導(dǎo)管照明裝置的智能調(diào)光系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

自然光導(dǎo)入照明是一種全新的照明方式，根據(jù)加州馬洪工作室調(diào)研，在自然光環(huán)境下的學(xué)習(xí)效率能提升26%，工作效率可以提升16%。但是市面上的自然光導(dǎo)入照明系統(tǒng)缺少對(duì)自然光導(dǎo)入的控制，導(dǎo)致照度的變化明顯，給學(xué)習(xí)和工作造成了很大的影響。

光導(dǎo)管導(dǎo)入的自然光是隨著太陽(yáng)光的變化而變化的，如果太陽(yáng)光的突然由強(qiáng)到弱，這就讓在室內(nèi)的人很容易的感受到室內(nèi)的光照忽明忽暗，從而不能正常的去工作或?qū)W習(xí)，因此需要外加補(bǔ)光和調(diào)光使的室內(nèi)的光照強(qiáng)度可以穩(wěn)定在用戶需要達(dá)到的照度區(qū)間。

現(xiàn)有的調(diào)光系統(tǒng)要么只能調(diào)節(jié)自然光的導(dǎo)入量，如CN205480784U的調(diào)節(jié)光導(dǎo)管光照強(qiáng)度的調(diào)光裝置和CN203731279U的一種集成電動(dòng)遮陽(yáng)功能的日光照明系統(tǒng)；要么只能調(diào)節(jié)燈具的亮度，如CN201010192191.8的一種LED調(diào)光器、CN101505568A的一種適用于調(diào)光器的LED調(diào)光裝置以及CN205491278U的一種PWM調(diào)光器。由于它們不能同時(shí)對(duì)自然光的導(dǎo)入量和燈具的亮度進(jìn)行調(diào)整，因此不能很好滿足人們對(duì)環(huán)境照度的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種光導(dǎo)管照明裝置的智能調(diào)光系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因不能同時(shí)對(duì)自然光的導(dǎo)入量和燈光的亮度進(jìn)行調(diào)整而導(dǎo)致用戶無(wú)法獲得滿意環(huán)境照度的問(wèn)題。為此，本發(fā)明采用的具體方案如下：

一種光導(dǎo)管照明裝置的智能調(diào)光系統(tǒng)，其中，所述智能調(diào)光系統(tǒng)包括照度傳感器、自然光調(diào)節(jié)裝置、燈具以及與所述照度傳感器、自然光調(diào)節(jié)裝置、燈具電連接的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述照度傳感器測(cè)得的照度自動(dòng)控制所述自然光調(diào)節(jié)裝置和燈具的操作，以確保所述光導(dǎo)管照明裝置提供所需照度。

進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)包括控制器、電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及燈具驅(qū)動(dòng)模塊，所述電源模塊給所述的控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和燈具驅(qū)動(dòng)模塊供電，所述控制器與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和所燈具驅(qū)動(dòng)模塊電連接，所述燈具驅(qū)動(dòng)模塊與所述燈具電連接，所述自然光調(diào)節(jié)裝置包括安裝在所述光導(dǎo)管照明裝置的光導(dǎo)管中的調(diào)光器以及驅(qū)動(dòng)該調(diào)光器動(dòng)作的電機(jī)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電連接與所述電機(jī)電連接。

進(jìn)一步地，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊能同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)所述電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述燈具驅(qū)動(dòng)模塊能同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)所述燈具。

進(jìn)一步地，所述調(diào)光器是可旋轉(zhuǎn)的遮光板，所述電機(jī)包括轉(zhuǎn)軸，所述遮光板固定在所述轉(zhuǎn)軸上。

進(jìn)一步地，所述燈具是設(shè)置在所述光導(dǎo)管內(nèi)或外的LED燈。

進(jìn)一步地，所述智能調(diào)光系統(tǒng)還包括用戶操作裝置，所述用戶操作裝置與所述控制器信號(hào)連接，具有顯示模塊和操作模塊。

一種光導(dǎo)管照明裝置的智能調(diào)光方法，其中，所述光導(dǎo)管照明裝置包括如上所述的智能調(diào)光系統(tǒng)，所述智能調(diào)光方法包括如下步驟：

S1、用戶通過(guò)用戶操作裝置設(shè)定所需照度；

S2、控制器實(shí)時(shí)將用戶設(shè)定的照度與從照度傳感器測(cè)得的環(huán)境照度進(jìn)行比較，以確定是否需要對(duì)自然光導(dǎo)入量或燈具亮度進(jìn)行調(diào)整，若照度相同，則不需要調(diào)整，若環(huán)境照度大于用戶設(shè)定的照度，則轉(zhuǎn)至步驟S3，若環(huán)境照度小于用戶設(shè)定的照度，則轉(zhuǎn)至步驟S4；

S3、首先將燈具的亮度逐漸調(diào)暗至照度相同，若燈具關(guān)掉后環(huán)境照度仍大于用戶設(shè)定的照度，則再對(duì)自然光調(diào)節(jié)裝置的調(diào)光器進(jìn)行調(diào)節(jié)，逐漸減少自然光導(dǎo)入量直至照度相同或自然光導(dǎo)入量等于零為止；

S4、首先對(duì)自然光調(diào)節(jié)裝置的調(diào)光器進(jìn)行調(diào)節(jié)，逐漸增大自然光導(dǎo)入量至照度相同，若自然光導(dǎo)入量達(dá)到最大時(shí)環(huán)境照度仍小于用戶設(shè)定的照度，則再將燈具的亮度調(diào)亮直至照度相同或燈具的亮度達(dá)到最大為止。

進(jìn)一步地，所述步驟S2-S4均自動(dòng)進(jìn)行。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有的有益效果是：本發(fā)明能夠根據(jù)用戶設(shè)定的照度自動(dòng)調(diào)節(jié)自然光導(dǎo)入量與燈具亮度，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境照度保持在用戶希望的范圍內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1 示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光導(dǎo)管照明裝置的示意圖；

圖2示出了圖1所示的光導(dǎo)管照明裝置的智能調(diào)光系統(tǒng)的組成框圖；

圖3 示出了圖2所示的智能調(diào)光系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和燈具驅(qū)動(dòng)模塊的部分電路圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光導(dǎo)管照明裝置的智能調(diào)光方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說(shuō)明各實(shí)施例，本發(fā)明提供有附圖。這些附圖為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說(shuō)明實(shí)施例，并可配合說(shuō)明書(shū)的相關(guān)描述來(lái)解釋實(shí)施例的運(yùn)作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實(shí)施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。參照?qǐng)D1和2，光導(dǎo)管照明裝置包括采光罩1、光導(dǎo)管2、自然光調(diào)節(jié)裝置3、漫射器4、燈具5、照度傳感器6和控制系統(tǒng)7。其中，自然光調(diào)節(jié)裝置3、燈具5、照度傳感器6和控制系統(tǒng)7組成智能調(diào)光系統(tǒng)10。光導(dǎo)管2一端與采光罩1相連，另一端與漫射器4相連。采光罩1、光導(dǎo)管2和漫射器4是現(xiàn)有技術(shù)，這里不再作進(jìn)一步描述?？刂葡到y(tǒng)7包括控制器71、電源模塊72、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊73以及燈具驅(qū)動(dòng)模塊74，電源模塊73給控制器71、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊73和燈具驅(qū)動(dòng)模塊74供電，控制器71與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊73和燈具驅(qū)動(dòng)模塊74電連接?？刂破?1優(yōu)選地是STC15系列單片機(jī)，其工作電壓為2.5-5V寬電壓，掉電模式下電流小于0.1uA，具有超低功耗，抗干擾能力強(qiáng)，安全系數(shù)高?？刂破?1可以輸出具有不同PWM占空比的脈沖信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊73和燈具驅(qū)動(dòng)模塊74。自然光調(diào)節(jié)裝置3可包括安裝在光導(dǎo)管2中的調(diào)光器31以及驅(qū)動(dòng)調(diào)光器31動(dòng)作的電機(jī)32，電機(jī)32與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊73電連接。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊73可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)電機(jī)32。在本實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊73采用大功率驅(qū)動(dòng)芯片BTN7970所組成的H橋，如圖3所示，最大可承受50A電流，輸入電壓可達(dá)27V。假如電機(jī)的電壓為12V，電流0.35A，那么使用該電路可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)142個(gè)電機(jī)。此外，燈具驅(qū)動(dòng)模塊74也可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈具5，在一實(shí)施例中，燈具驅(qū)動(dòng)模塊74是反激式開(kāi)關(guān)電源，能夠根據(jù)從控制器71接收到的脈沖輸出相應(yīng)電流給燈具5，以調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)燈具5的亮度。

此外，調(diào)光器31是可旋轉(zhuǎn)的遮光板，電機(jī)32包括轉(zhuǎn)軸（未示出），該圓形遮光板31固定在所述轉(zhuǎn)軸上。優(yōu)選地，遮光板31的形狀為圓形，所述轉(zhuǎn)軸固定在直徑方向上。電機(jī)32驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，以帶動(dòng)遮光板31在水平位置和垂直位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)進(jìn)入光導(dǎo)管2的自然光導(dǎo)入量。但調(diào)光器31也可以采用其它的形式，這里不再作詳細(xì)描述。

優(yōu)選地，燈具5是亮度可調(diào)的LED燈，但其也可以是日光燈、白熾燈等。此外，燈具5可以設(shè)置在光導(dǎo)管2外，例如，圖1示出了燈具5設(shè)置在天花板上的情況。但在其它實(shí)施例中，在確保安裝位置不會(huì)影響光導(dǎo)管2的導(dǎo)光效果及散熱良好的情況下，燈具5也可以設(shè)置在光導(dǎo)管2內(nèi)。

此外，所述調(diào)光系統(tǒng)10還包括用戶操作裝置8，所述用戶操作裝置8與所述控制器71信號(hào)連接，具有顯示模塊81和操作模塊82。顯示模塊81可以顯示諸如環(huán)境照度、設(shè)定照度等信息，操作模塊82用來(lái)對(duì)調(diào)光系統(tǒng)10進(jìn)行相關(guān)操作，例如開(kāi)關(guān)，手動(dòng)自動(dòng)操作切換，設(shè)定相關(guān)控制參數(shù)等。

參照?qǐng)D4，描述調(diào)光系統(tǒng)10的智能調(diào)光方法100。方法100包括以下步驟：在步驟S1，用戶通過(guò)用戶操作裝置8設(shè)定所需照度；在步驟S2，控制器71將用戶設(shè)定的照度與從照度傳感器6實(shí)時(shí)測(cè)得的環(huán)境照度進(jìn)行比較，以確定是否需要對(duì)自然光導(dǎo)入量或燈具亮度進(jìn)行調(diào)整，若照度相同，則不需要調(diào)整，若環(huán)境照度大于設(shè)定照度，則轉(zhuǎn)至步驟S3，若環(huán)境照度小于用戶設(shè)定的照度，則轉(zhuǎn)至步驟S4；在步驟S3，首先將燈具5的亮度逐漸調(diào)暗至照度相同，即，逐漸降低燈具5的PWM占空比，直至照度傳感器6實(shí)時(shí)測(cè)得的照度達(dá)到用戶的設(shè)定照度，若燈具5關(guān)掉后環(huán)境照度仍大于用戶設(shè)定的照度，則再對(duì)自然光調(diào)節(jié)裝置的調(diào)光器進(jìn)行調(diào)節(jié)，逐漸減少自然光導(dǎo)入量直至照度相同或自然光導(dǎo)入量等于零為止；在步驟S4，首先對(duì)自然光調(diào)節(jié)裝置的調(diào)光器進(jìn)行調(diào)節(jié)，逐漸增大自然光導(dǎo)入量至照度相同，若自然光導(dǎo)入量達(dá)到最大時(shí)環(huán)境照度仍小于用戶設(shè)定的照度，則再將燈具的亮度調(diào)亮直至照度相同或燈具的亮度達(dá)到最大為止，即，逐漸增大燈具5的PWM占空比，直至照度傳感器6實(shí)時(shí)測(cè)得的照度達(dá)到用戶設(shè)定的照度或燈具的亮度達(dá)到最大為止。除了步驟S1需要用戶操作外，步驟S2-S4全部由調(diào)光系統(tǒng)10自動(dòng)進(jìn)行，真正實(shí)現(xiàn)了一鍵智能補(bǔ)光和調(diào)光，操作非常簡(jiǎn)單。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。