[發(fā)明專利]一種LED照明控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210435898.6
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN103796374A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 鄒念育;高英明;賀曉陽;畢建峰
• 申請（專利權）人: 連工光通（大連）照明科技有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 大連智慧專利事務所 21215
• 代理人: 劉琦

技術領域

本發(fā)明涉及自動控制、無線通信及嵌入式技術領域，更具體地說，涉及面向家居與辦公照明的智能控制系統(tǒng)。

背景技術

目前在家居照明中普遍采用開關式的照明控制方法，當室內(nèi)照度低于臨界值，影響了人的認知行為后走到開關前按下開關開燈，或旋轉(zhuǎn)旋鈕調(diào)節(jié)光源的強度。后來出現(xiàn)的能以遙控方式開關燈的無線照明控制系統(tǒng)，大都只具有人工調(diào)整光源的強度的功能。這兩種控制方式都沒有引入照度反饋環(huán)節(jié)，僅以人眼主觀感受為依據(jù)，由于沒有考慮到日光對室內(nèi)照明的貢獻，缺少相應的光源控制策略，無法做到在傍晚或陰天時根據(jù)室內(nèi)的日照情況調(diào)節(jié)光源亮度使得室內(nèi)照度保持恒定，進而優(yōu)化能量使用。

傳統(tǒng)的閉環(huán)控制策略要求系統(tǒng)的響應速度快，能夠及時對外界變化做出響應。室內(nèi)照明中傳感器的響應極有可能受到人員移動和外來光線的影響。如當有人靠近照度傳感器時由于阻擋了部分入射光線而使得傳感器的響應變低，人員離開后照度傳感器復原。這對于照度控制系統(tǒng)而言相當于階躍輸入，采用經(jīng)典的控制算法勢必引起光源的閃爍。這種閃爍雖然能夠使得照度傳感器附近的室內(nèi)局部照度不變，但會從整體上降低照明的舒適性。再者傳統(tǒng)光源相對于LED而言存在光效低、能耗高、調(diào)光性能不好等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種LED照明控制系統(tǒng)，能夠保證照明區(qū)域，尤其工作面位置光強度的穩(wěn)定。同時，考慮操作方便具有遙控、自感應等功能。

為了達到上述目的，本發(fā)明一種LED照明控制系統(tǒng)，包括安置于頂棚處的LED燈具，以及用于驅(qū)動LED光源實現(xiàn)調(diào)光的大功率LED驅(qū)動單元。還包括如下單元：

（1）照度傳感單元，用于檢測照明區(qū)域的照度；具體包括設置于所述LED燈具處的有線照度傳感單元，以及設置于工作面處的無線照度傳感單元；所述工作面為桌面等本系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)照明強度的位置。

（2）處理單元，連接了所述大功率LED驅(qū)動單元、所述有線照度傳感單元，以及通過射頻收發(fā)單元連接了所述無線照度傳感單元；所述處理單元接收所述有線照度傳感單元和所述無線照度傳感單元的檢測數(shù)據(jù)，根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)與照度閾值的差值通過PID控制算法獲得所述大功率LED驅(qū)動單元的調(diào)節(jié)輸入量并發(fā)送照度調(diào)節(jié)指令，實現(xiàn)所述LED燈具照度的調(diào)節(jié)，使工作面處的照度保持穩(wěn)定。

優(yōu)選方式下，本系統(tǒng)還包括：紅外遙控器，通過紅外接收單元連接所述處理單元，用于人工設置、開關或調(diào)節(jié)所述LED燈具。最優(yōu)方式下，所述有線照度傳感單元的接收面向下。

本發(fā)明LED照明控制系統(tǒng)的工作方法，系統(tǒng)的工作方法為：

照度傳感單元的照度采樣周期為5～10ms；在每個采樣周期內(nèi)處理單元分別計算有線照度傳感單元和無線照度傳感單元在本采樣周期所測量的照度值與上一個采樣周期所測量的照度值之差的絕對值|ΔL|；

如果有線照度傳感單元所測量的|ΔL|小于5Lux，而無線照度傳感單元測量的|ΔL|大于5Lux，則將無線照度傳感單元在上一采樣周期測量的照度值賦給用于存儲本采樣周期照度值的變量（如L1），再以所述變量（如L1）的值為依據(jù)對大功率LED光源亮度進行PID控制。

若有線照度傳感單元測量的|ΔL|大于5Lux，而無線照度傳感單元測量的|ΔL|小于5Lux，則可認為有線照度傳感單元受到干擾而工作面上的無線照度傳感單元未受干擾，直接采用無線照度傳感單元在當前采樣周期測量的照度值為依據(jù)對大功率LED光源亮度進行PID控制。

若有線照度傳感單元與無線照度傳感單元測量|ΔL|皆小于5Lux，則可認為兩傳感單元都未受到干擾，以工作面上無線照度傳感單元在當前采樣周期所測量的照度值為依據(jù)對大功率LED光源的亮度進行PID控制。

如果有線照度傳感單元與無線照度傳感單元測量的|ΔL|都大于5Lux，則可認為室內(nèi)受到了強光干擾，為了迅速抵消這種干擾采用無線照度傳感單元在當前采用周期測量的照度值為依據(jù)對大功率LED光源的亮度PID控制；

此后，所述處理單元用照度閾值與無線照度傳感單元的照度值的差作為PID控制算法的輸入量對燈光進行控制。