一种基于视觉舒适度的灯光控制系统技术方案

技术编号:11721036 阅读:262 留言:0更新日期:2015-07-11 11:39
本实用新型专利技术公开了一种基于视觉舒适度的灯光控制系统,包括单片机及分别与单片机连接的数字光照度传感器和恒流源芯片,所述恒流源芯片连接有LED灯,单片机输出PWM信号控制恒流源芯片。本实用新型专利技术采用PWM调整LED的光照度,从而调节视觉舒适度,根据韦伯-费希纳定律建立视觉舒适度的感觉量与光照度关系的数学模型,依照前人做的在不同家庭活动中被测人员的眼睛舒适度的数据,得到最佳视觉舒适度范围,作为设计调节灯光亮度的最低和最高阈值。采用调整脉冲占空比达到调整电压、电流、功率的方法,它比一般方法损耗小,可方便地利用单片机控制,近似连续地改变亮度(无级调制),可以做到很好的对比度。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及照明系统,特别设及一种基于视觉舒适度的灯光控制系统
技术介绍
视觉舒适度是一个评价指标,表征处于一个光环境中的对象的眼睛是否感觉舒服 的屯、理感觉量。由于视觉也是一个屯、理感知量,可W用韦伯-费希纳定律作为评价指标,而 且影响视觉舒适度的因素很多,各因素的作用又不尽相同且复杂,如光照亮度、色调、视角、 对比度等等。显然光照亮度是最主要的因素,有时色调也是需要考虑的一个因素。考虑到 家庭成员处于不同的家庭活动时所需要的照度水平是不同的,比如,看电视时房间亮度最 好暗些,起到保护视觉的目的,又能达到节约电能的初衷。而看书时,最好提供一个相对明 亮的光环境。引文对居民的家居生活的照明光环境进行了研究。分别采用冷暖色调的不同 光源,在不同的照明水平下,W被测试者在受控的人工照明实验室中模拟起居室中看电视、 一般活动、接待客人、团聚时四种活动场景的人工照明光环境进行屯、理和生理的主观评价。 得出结果为看电视时,室内平均照度为501x为宜,一般活动平均照度为75~lOOlx为宜, 会客时为150~2001X为宜,团聚时为200~3001X为宜,本设计不是单纯的参照该个数据 作为标准,而是参考试验对象的屯、里满意度水平,作为韦伯-费希纳定律的屯、理感知量。因 为考虑到视觉舒适度是屯、理感知量,它的数学模型W韦伯-费希纳为基础。决定视觉舒适 度的数学模型如下: Z=a〇+ailnE+a2(l址)2+…3。(1 址)n+… E为照度,Z为舒适度感知量。 根据上面的视觉舒适度的数学模型,可W计算视觉舒适度与光照度之间的关系, 也就能知道最佳舒适度,即取Z为最大值时所对应的光照度就是最佳光照度,当然屯、理感 知量并没有很高的分辨率,所W-段范围的光照度范围都是可取的,用于确定光照控制算 法的阔值取值。各种家庭活动视觉舒适度与照度水平的关系模型用W下几个式子表示。 看电视时冷暖色调下的视觉舒适度与光照度的关系:【主权项】1. 一种基于视觉舒适度的灯光控制系统,其特征在于,包括单片机及分别与单片机连 接的数字光照度传感器和恒流源芯片,所述恒流源芯片连接有LED灯,单片机输出PWM信号 控制恒流源芯片。2. 根据权利要求1所述的基于视觉舒适度的灯光控制系统,其特征在于,所述数字照 度传感器通过I2C总线与单片机连接。3. 根据权利要求2所述的基于视觉舒适度的灯光控制系统,其特征在于,所述数字照 度传感器采用BH1750。4. 根据权利要求1所述的基于视觉舒适度的灯光控制系统,其特征在于,所述恒流源 芯片采用BP1360。5. 根据权利要求1所述的基于视觉舒适度的灯光控制系统,其特征在于,所述单片机 上还通过连接时钟电路及复位电路,构成单片机最小系统。6. 根据权利要求5所述的基于视觉舒适度的灯光控制系统,其特征在于,所述单片机 上还连接有时钟芯片。7. 根据权利要求1所述的基于视觉舒适度的灯光控制系统,其特征在于,所述单片机 还连接有选择当前光照场景的按键。8. 根据权利要求1所述的基于视觉舒适度的灯光控制系统,其特征在于,所述单片机 还连接有显示屏。【专利摘要】本技术公开了一种基于视觉舒适度的灯光控制系统,包括单片机及分别与单片机连接的数字光照度传感器和恒流源芯片,所述恒流源芯片连接有LED灯,单片机输出PWM信号控制恒流源芯片。本技术采用PWM调整LED的光照度,从而调节视觉舒适度,根据韦伯-费希纳定律建立视觉舒适度的感觉量与光照度关系的数学模型,依照前人做的在不同家庭活动中被测人员的眼睛舒适度的数据,得到最佳视觉舒适度范围,作为设计调节灯光亮度的最低和最高阈值。采用调整脉冲占空比达到调整电压、电流、功率的方法,它比一般方法损耗小,可方便地利用单片机控制,近似连续地改变亮度(无级调制),可以做到很好的对比度。【IPC分类】H05B37-02【公开号】CN204465979【申请号】CN201520133751【专利技术人】李德路, 方蒽, 高喜玲, 商利斌, 邵振标, 张宝军, 刘志坚, 张刚, 宋培, 谢欢, 王文杰, 郭扬 【申请人】江苏建筑职业技术学院【公开日】2015年7月8日【申请日】2015年3月9日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉舒适度的灯光控制系统,其特征在于,包括单片机及分别与单片机连接的数字光照度传感器和恒流源芯片,所述恒流源芯片连接有LED灯,单片机输出PWM信号控制恒流源芯片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李德路方蒽高喜玲商利斌邵振标张宝军刘志坚张刚宋培谢欢王文杰郭扬
申请(专利权)人:江苏建筑职业技术学院
类型:新型
国别省市:江苏;32

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