本發(fā)明涉及照明領域,尤其涉及一種智能戶外照明裝置及其照明方法。
背景技術:
戶外照明燈具,特別是城市戶外照明燈具,是人們日常生活中重要的公共設施。全國現(xiàn)有路燈1億盞,占照明耗電30%,達到全國耗電總量的10%,相當于1個三峽水電站的年發(fā)電量,超過大亞灣核電站年發(fā)電量7倍,大約35%的電能被消耗。節(jié)能減排成為經濟建設中的一個重要目標。隨著科技的進步,節(jié)能燈具和控制方式都在不斷發(fā)展。
在現(xiàn)有的路燈控制方式下,由于路燈統(tǒng)一按照市政設置的時間開啟和關閉,經常造成路燈照明不符合實際情況,該亮時不亮,該滅時不滅,且無法根據實際需要設置亮燈時間和照明策略,導致不必要的能源浪費。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種智能戶外照明裝置及其照明方法,旨在解決現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)戶外照明燈開啟和關閉不智能造成的能源浪費的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例第一方面提供一種智能戶外照明裝置,包括:
外殼、驅動電源、光源、光敏感應器、探測器模塊、散熱器和高壓適配器;
所述光源固定于所述外殼,所述散熱器外嵌于所述外殼,所述外殼封閉容納所述驅動電源、所述探測器模塊和所述高壓適配器;
所述光敏感應器設置于所述外殼的外側,通過所述外殼上的開口與所述探測器模塊相連接;
所述探測器模塊包括動態(tài)感應器和燈光控制模塊;
其中,所述動態(tài)感應器包括透鏡、紅外感應源和信號處理電路;
所述紅外感應源接收到通過所述透鏡的紅外線后產生電壓,所述電壓通過所述信號處理電路生成監(jiān)測信號;
所述動態(tài)感應器與所述驅動電源相連接,所述驅動電源與所述光源相連接;
所述動態(tài)感應器根據所述監(jiān)測信號、所述燈光控制模塊設置的燈光控制參數(shù)和所述光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過所述驅動電源控制所述光源的開關和亮度。
本發(fā)明實施例第二方面提供一種智能戶外照明裝置的照明方法,包括:
當有人進入智能戶外照明裝置的探測區(qū)時,所述智能戶外照明裝置的紅外感應源接收到通過所述透鏡的由人體發(fā)出的紅外線后產生電壓,所述電壓通過所述智能戶外照明裝置的信號處理電路生成監(jiān)測信號;
所述智能戶外照明裝置的動態(tài)感應器根據所述監(jiān)測信號、預先設置的燈光控制參數(shù)和所述智能戶外照明裝置的光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過所述智能戶外照明裝置的驅動電源控制光源的開關和亮度。
本發(fā)明提供的智能戶外照明裝置及其照明方法,通過光敏感應器檢測環(huán)境光亮度,探測器模塊包括動態(tài)感應器和燈光控制模塊,動態(tài)感應器進一步包括透鏡、紅外感應源和信號處理電路,其中,紅外感應源接收到通過透鏡的紅外線后產生電壓,電壓通過信號處理電路生成監(jiān)測信號,動態(tài)感應器根據該監(jiān)測信號、燈光控制模塊設置的燈光控制參數(shù)和光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過驅動電源控制光源的開關和亮度,充分結合監(jiān)測周圍情況、預設的燈光控制參數(shù)和監(jiān)測到的環(huán)境光亮度,智能控制光源的開關和亮度,節(jié)約電能,避免不必要的燈元件的損耗,降低成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的智能戶外照明裝置的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例中動態(tài)感應器的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例中信號處理電路的電路圖;
圖4為圖3中的信號處理電路按照功能劃分電路后的電路圖;
圖5為本發(fā)明實施例中紅外感應源和透鏡感應人體發(fā)出的紅外線的場景圖;
圖6為本發(fā)明實施例中紅外感應源在接收人體紅外線后電荷變化的示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例中的智能戶外照明裝置的燈光控制面板示意圖;
圖8為本發(fā)明實施例提供的智能戶外照明裝置的照明方法的流程示意圖。
具體實施方式
為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而非全部實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
圖1為本發(fā)明實施例中的智能戶外照明裝置的結構圖,該智能戶外照明裝置包括:
外殼1、驅動電源2、光源3、光敏感應器4、探測器模塊5、散熱器6和高壓適配器7。
進一步地,該裝置還包括固定支架套件8,固定支架套件包括:固定臂81和固定架82,固定臂81分別與外殼1、固定架82固定連接,固定架82將外殼1固定在燈桿上。
進一步地,該裝置還包括防雷擊裝置(圖中未示出),防雷擊裝置為壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯(lián)組成。
光源3固定于外殼1,散熱器6外嵌于外殼1,外殼1封閉容納驅動電源2、探測器模塊5和高壓適配器7。光敏感應器4設置于外殼1的外側,通過外殼1上的開口與探測器模塊5相連接。
進一步地,探測器模塊5包括動態(tài)感應器和燈光控制模塊。
參見圖2,圖2為動態(tài)感應器的結構示意圖,動態(tài)感應器51包括透鏡501、紅外感應源502和信號處理電路503。紅外線從透鏡501入射到紅外感應源502。
其中,透鏡501可以是菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡作用一是聚焦作用,二是將探測區(qū)域內分為若干個明區(qū)和暗區(qū),使進入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式產生變化熱釋紅外信號。菲涅爾透鏡的在很多時候相當于紅外線及可見光的凸透鏡,效果較好,但成本比普通的凸透鏡低很多。
紅外感應源502可以為納米級硅基多晶鈦酸鋇薄膜。納米級硅基多晶鈦酸鋇薄膜,具有良好的鐵電、介電、壓電和熱釋電等性能,介電常數(shù)大,介電損耗變化不大,能有效提高動態(tài)探測的準確性。
信號處理電路503包括放大電路5031和比較電路5032。
信號處理電路503的具體電路請參見圖3和圖4,圖3為信號處理電路的電路圖,圖4為將圖3的電路按照功能劃分為放大電路5031、比較電路5032、濾波電路5033、延時電路5034和繼電器控制電路5035等部分電路后的電路圖。圖3和圖4的電路完全相同,即圖3和圖4中的元件及相互連接關系完全相同。
進一步地,紅外感應源502接收到通過透鏡501的紅外線后產生電壓。
具體地,參見圖5、圖6,圖5是紅外感應源和透鏡感應人體發(fā)出紅外線的場景圖,圖6是紅外感應源在接收人體紅外線后電荷變化的示意圖。
當人進入探測區(qū)時,紅外感應源502通過透鏡501接收到正靠近的人發(fā)出的波長為10nm(納米)的紅外線后,紅外感應源502上面的自由電荷在紅外線的影響下溫度變化后失衡,向外釋放電荷,在紅外感應源502的上下電極產生電壓。
產生的電壓通過信號處理電路503生成監(jiān)測信號,即產生的電壓依次通過濾波電路5033進行濾波,濾波后通過放大電路5031進行放大,放大后通過比較電路5032進行信號比較,形成監(jiān)測信號。
動態(tài)感應器51與驅動電源2相連接,驅動電源2與光源3相連接。
動態(tài)感應器51根據該監(jiān)測信號、燈光控制模塊設置的燈光控制參數(shù)和光敏感應器4感應的環(huán)境光亮度,通過驅動電源2控制光源3的開關和亮度。
進一步地,該燈光控制模塊包括:燈光控制面板、延時器、亮度控制模塊和功能控制模塊。
請參見圖7,圖7為燈光控制面板示意圖。燈光控制面板上設置有延時控制旋鈕、亮度控制旋鈕和功能控制旋鈕,延時控制旋鈕與該延時器相連接,用戶通過旋轉延時控制旋鈕可為該智能戶外照明裝置設置延時期。亮度控制旋鈕與該亮度控制模塊相連接,用戶通過旋轉亮度控制旋鈕可為該智能戶外照明裝置設置最低燈光亮度。功能控制旋鈕與該功能控制模塊相連接,用戶通過旋轉功能控制旋鈕可為該智能戶外照明裝置設置照明策略。
其中,延時器可設置延時期的范圍為1-30秒,在該延時范圍內保持照明。進一步地,圖4中的延時電路5034中包含一個延時器時鐘芯片,繼電器控制電路5035中包含繼電器,延時器通過繼電器來控制電路的開關從而實現(xiàn)延時關閉的功能;
亮度控制:亮度范圍為最大亮度的0-50%,控制延時期間的最低照明亮度;
功能控制:根據該智能戶外照明裝置使用的實際情況設置不同的照明策略。
該延時器、該亮度控制模塊和該功能控制模塊分別與該驅動電源相連接。用戶通過燈光控制面板控制燈光控制模塊設置燈光控制參數(shù),該燈光控制參數(shù)包括:最低燈光亮度、延時期和當前照明策略,則動態(tài)感應器根據是否收到監(jiān)測信號,收到怎樣的監(jiān)測信號,該燈光控制參數(shù)和光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過驅動電源控制光源的開關和亮度。
具體地,當該環(huán)境光亮度高于第一預置數(shù)值時,動態(tài)感應器用于通過該驅動電源控制光源不照明。當環(huán)境光亮度小于等于該第一預置數(shù)值時,若未接收到該監(jiān)測信號,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源不照明,當該環(huán)境光亮度小于等于該第一預置數(shù)值,若接收到該監(jiān)測信號,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在設置的延時期內保持預置的燈光亮度,在延時期后保持預置時長的最低燈光亮度,若在該預置時長內再次接收到監(jiān)測信號,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源繼續(xù)在延時期內保持預置的燈光亮度,若在該預置時長內未接收到監(jiān)測信號,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源經過預置時長后控制驅動電源關閉光源。
一個具體的實例中,當環(huán)境光亮度高于50lx(勒克斯),則不開啟照明。當環(huán)境光亮度小于等于50lx時,若未接收到該監(jiān)測信號時,不開啟照明。當環(huán)境光亮度小于等于50lx時,若接收到該監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%亮度;延時期后保持10分鐘最低燈光亮度;如果在十分鐘內又接收到監(jiān)測信號,則繼續(xù)執(zhí)行一個延時期,在該延時器內保持100%燈光亮度,如果在十分鐘內沒有再次接收到監(jiān)測信號,則十分鐘后關閉照明。
又一個具體實例中,當環(huán)境光亮度高于130lx,則不開啟照明,當環(huán)境光亮度小于等于130lx時,若未接收到該監(jiān)測信號時,不開啟照明。當環(huán)境光亮度小于等于130lx時,若接收到該監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%亮度;延時期后保持10分鐘最低燈光亮度;如果在十分鐘內又接收到監(jiān)測信號,則繼續(xù)執(zhí)行一個延時期,在該延時器內保持100%燈光亮度,如果在十分鐘內沒有再次接收到監(jiān)測信號,則十分鐘后關閉照明。
再一個具體實例中,當環(huán)境光亮度高于600lx,則不開啟照明,當環(huán)境光亮度小于等于600lx時,若未接收到該監(jiān)測信號時,不開啟照明。當環(huán)境光亮度小于等于600lx時,若接收到該監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%亮度;延時期后保持10分鐘最低燈光亮度;如果在十分鐘內又接收到監(jiān)測信號,則繼續(xù)執(zhí)行一個延時期,在該延時器內保持100%燈光亮度,如果在十分鐘內沒有再次接收到監(jiān)測信號,則十分鐘后關閉照明。
動態(tài)感應器根據是否收到監(jiān)測信號,收到怎樣的監(jiān)測信號,該燈光控制參數(shù)和光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過驅動電源控制光源的開關和亮度,還可以具體是:
當環(huán)境光亮度高于第二預置數(shù)值時,動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源不照明。還用于當環(huán)境光亮度小于等于該第二預置數(shù)值且高于第三預置數(shù)值時,若接收到該監(jiān)測信號時,則通過該驅動電源控制光源在延時期內保持預置的燈光亮度,延時期滿則通過該驅動電源控制光源關閉照明。當環(huán)境光亮度低于第三預置數(shù)值時,若未接收到監(jiān)測信號,則動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源保持最低燈光亮度,若接收到監(jiān)測信號,則動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源在設置的延時期內保持預置的燈光亮度。
一個實例中,當環(huán)境光亮度高于50lx,則不開啟照明。當環(huán)境光亮度小于等于50lx且高于20lx時,若接收到該監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%亮度,延時期滿關閉照明。當環(huán)境光亮度低于20lx時,若未接收到該監(jiān)測信號時,保持最低燈光亮度,若接收到監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%亮度。
又一個實例中,當環(huán)境光亮度高于130lx,則不開啟照明。當環(huán)境光亮度低于130lx且高于80lx時,若接收到該監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%亮度,延時期滿關閉照明。當環(huán)境光亮度低于80lx時,若未接收到該監(jiān)測信號時,保持最低燈光亮度,若接收到監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%亮度。
再一個實例中,當環(huán)境光亮度高于600lx,則不開啟照明。當環(huán)境光亮度低于600lx且高于500lx時,若接收到該監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%亮度,延時期滿關閉照明。當環(huán)境光亮度低于500lx時,若未接收到該監(jiān)測信號時,保持最低燈光亮度,若接收到監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%亮度。
動態(tài)感應器根據是否收到監(jiān)測信號,收到怎樣的監(jiān)測信號,該燈光控制參數(shù)和光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過驅動電源控制光源的開關和亮度,還可以具體是:關閉光敏感應器,不考慮環(huán)境光因素。動態(tài)感應器,用于當接收到監(jiān)測信號時,通過驅動電源控制光源,在設置的延時期內保持預置的燈光亮度,在延時期后保持最低燈光亮度。
一個具體實例中,當接收到監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源在延時期內保持100%的燈光亮度;在延時期后保持設置的最低燈光亮度。
動態(tài)感應器根據是否收到監(jiān)測信號,收到怎樣的監(jiān)測信號,該燈光控制參數(shù)和光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過驅動電源控制光源的開關和亮度,還可以具體是:
當接收到監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源發(fā)光第一照明時長,經過第一照明時長后,控制光源以最低燈光亮度發(fā)光第二照明時長,經過第二照明時長后,通過驅動電源控制光源關閉。
一個具體實例中,當接收到監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源發(fā)光5秒,5秒后控制光源以最低燈光亮度發(fā)光10秒,10秒后通過驅動電源控制光源關閉。
本發(fā)明實施例中,智能戶外照明裝置包括驅動電源、光源、光敏感應器、探測器模塊,通過光敏感應器檢測環(huán)境光亮度,探測器模塊包括動態(tài)感應器和燈光控制模塊,動態(tài)感應器進一步包括透鏡、紅外感應源和信號處理電路,其中,紅外感應源接收到通過透鏡的紅外線后產生電壓,電壓通過信號處理電路生成監(jiān)測信號,動態(tài)感應器根據該監(jiān)測信號、燈光控制模塊設置的燈光控制參數(shù)和光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過驅動電源控制光源的開關和亮度,充分結合監(jiān)測周圍情況、預設的燈光控制參數(shù)和監(jiān)測到的環(huán)境光亮度,智能控制光源的開關和亮度,節(jié)約電能,避免不必要的燈元件的損耗,降低成本。
下面描述本發(fā)明實施例中的智能戶外照明裝置的照明方法,請參見圖8,該方法可應用于前述圖1~圖7所述的智能戶外照明裝置,該方法包括:
s801、當有人進入智能戶外照明裝置的探測區(qū)時,智能戶外照明裝置的紅外感應源接收到通過透鏡的由人體發(fā)出的紅外線后產生電壓,電壓通過智能戶外照明裝置的信號處理電路生成監(jiān)測信號;
s802、智能戶外照明裝置的動態(tài)感應器根據監(jiān)測信號、預先設置的燈光控制參數(shù)和智能戶外照明裝置的光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過智能戶外照明裝置的驅動電源控制光源的開關和亮度。
其中,燈光控制參數(shù)包括:最低燈光亮度和延時期。
則智能戶外照明裝置的動態(tài)感應器根據監(jiān)測信號、預先設置的燈光控制參數(shù)和智能戶外照明裝置的光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過智能戶外照明裝置的驅動電源控制光源的開關和亮度,具體可以包括:當該環(huán)境光亮度高于第一預置數(shù)值時,動態(tài)感應器用于通過該驅動電源控制光源不照明。當環(huán)境光亮度小于等于第一預置數(shù)值時,若未接收到該監(jiān)測信號,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源不照明,若接收到該監(jiān)測信號,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源在設置的延時期內保持預置的燈光亮度,在延時期后保持預置時長的最低燈光亮度,若在該預置時長內再次接收到監(jiān)測信號,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源繼續(xù)在延時期內保持預置的燈光亮度,若在該預置時長內未接收到監(jiān)測信號,動態(tài)感應器則通過驅動電源控制光源經過預置時長后控制驅動電源關閉光源。
智能戶外照明裝置的動態(tài)感應器根據監(jiān)測信號、預先設置的燈光控制參數(shù)和智能戶外照明裝置的光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過智能戶外照明裝置的驅動電源控制光源的開關和亮度,具體還可以包括:
當環(huán)境光亮度高于第二預置數(shù)值時,動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源不照明。還用于當環(huán)境光亮度小于等于該第二預置數(shù)值且高于第三預置數(shù)值時,若接收到該監(jiān)測信號時,則通過該驅動電源控制光源在延時期內保持預置的燈光亮度,延時期滿則通過該驅動電源控制光源關閉照明。當環(huán)境光亮度低于第三預置數(shù)值時,若未接收到監(jiān)測信號,則動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源保持最低燈光亮度,若接收到監(jiān)測信號,則動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源在設置的延時期內保持預置的燈光亮度。
智能戶外照明裝置的動態(tài)感應器根據監(jiān)測信號、預先設置的燈光控制參數(shù)和智能戶外照明裝置的光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過智能戶外照明裝置的驅動電源控制光源的開關和亮度,具體還可以包括:
關閉光敏感應器,不考慮環(huán)境光因素。動態(tài)感應器,用于當接收到監(jiān)測信號時,通過驅動電源控制光源,在設置的延時期內保持預置的燈光亮度,在延時期后保持最低燈光亮度。
智能戶外照明裝置的動態(tài)感應器根據監(jiān)測信號、預先設置的燈光控制參數(shù)和智能戶外照明裝置的光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過智能戶外照明裝置的驅動電源控制光源的開關和亮度,具體還可以包括:
當接收到監(jiān)測信號時,動態(tài)感應器通過驅動電源控制光源發(fā)光第一照明時長,經過第一照明時長后,控制光源以最低燈光亮度發(fā)光第二照明時長,經過第二照明時長后,通過驅動電源控制光源關閉。
本實施例中的未盡細節(jié),請參見前述圖1~圖7的描述,此處不再贅述。
本發(fā)明實施例中,智能戶外照明裝置包括驅動電源、光源、光敏感應器、探測器模塊,通過光敏感應器檢測環(huán)境光亮度,探測器模塊包括動態(tài)感應器和燈光控制模塊,動態(tài)感應器進一步包括透鏡、紅外感應源和信號處理電路,其中,紅外感應源接收到通過透鏡的紅外線后產生電壓,電壓通過信號處理電路生成監(jiān)測信號,動態(tài)感應器根據該監(jiān)測信號、燈光控制模塊設置的燈光控制參數(shù)和光敏感應器感應的環(huán)境光亮度,通過驅動電源控制光源的開關和亮度,充分結合監(jiān)測周圍情況、預設的燈光控制參數(shù)和監(jiān)測到的環(huán)境光亮度,智能控制光源的開關和亮度,節(jié)約電能,避免不必要的燈元件的損耗,降低成本。
在本申請所提供的實施例中,應該理解到,所揭露的裝置可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述模塊的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,例如多個模塊或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。
所述作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的,作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個模塊上??梢愿鶕嶋H的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一個處理模塊中,也可以是各個模塊單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上模塊集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。
在上述實施例中,對各個實施例的描述都各有側重,某個實施例中沒有詳述的部分,可以參見其它實施例的相關描述。
以上為對本發(fā)明所提供的一種智能戶外照明裝置及其照明方法的描述,對于本領域的技術人員,依據本發(fā)明實施例的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,綜上,本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。