[發明專利]一種隧道LED亮度色溫回路控制系統及其應用

在審

• 申請號: 201710068719.2
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106714386A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 鄭明德;徐韶華;陳大華
• 申請（專利權）人: 廣西交通科學研究院有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙)45117
• 代理人: 巢雄輝,汪治興

技術領域

本發明涉及智能交通及節能控制技術領域，具體是一種隧道LED亮度色溫回路控制系統及其應用。

背景技術

近年來，隨著我國高速公路的不斷發展，我國高速公路的總里程已躍居世界第一，高速公路隧道的數量也在逐年提升，因此隧道照明首先關注的是是否節能，為了達到節能的目的，目前在隧道中除采用大量LED進行節能照明外，還根據需要對LED進行亮度調節，實現節能。在技術不斷發展的過程中，除對照明節能提出了較高的要求外，對于照明效果的舒適度也有了進一步的要求。研究表明不同的色溫對人體的生理功能、心理平衡、腦力活動及體力負荷等產生一定的影響，光源色溫選擇適當可使人的中樞神經和自主神經系統功能得到平衡，由此可見光源色溫對隧道照明有較大的影響，對保障隧道及道路交通安全具有重要的意義。

目前，在隧道照明中LED大多數的色溫都是固定的，不可調節的，特別是對于隧道入口處的照明，一天中隧道外界的色溫是在不斷變化的，自然光的日出和日落的色溫一般在2000k-3000K，而在中午日光的色溫一般大于5000K，陰天的色溫一般也較高。目前，市場上存在的少部分色溫可調的LED隧道照明燈具的回路控制一般采用RS485接口進行亮度和色溫的控制，但此方式在實際的應用中存在一旦有某個燈具的RS485故障占用總線時，會使整個回路都失效，因此維護和查找故障難度較大，而目前的LED隧道燈具既能控制亮度又能控制色溫的控制方式大多采用RS485的方式。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種隧道LED亮度色溫回路控制系統及其應用，具體技術方案如下：

一種隧道LED亮度色溫回路控制系統，其特征在于：包括亮度檢測設備、色溫檢測設備、LED智能控制器、回路控制線、LED燈具；

所述亮度檢測設備用于檢測洞外的亮度并將檢測結果輸入至LED智能控制器；所述色溫檢測設備用于檢測洞外的色溫并將檢測結果輸入至LED智能控制器；所述LED智能控制器用于通過亮度檢測設備、色溫檢測設備輸入的檢測結果計算洞外亮度、色溫的數值并進行處理和轉換，最終將轉換的結果采用PWM信號輸出至回路控制線；所述回路控制線用于傳輸PWM信號至LED燈具；所述LED燈具包括LED電源控制器、LED暖白陣列、LED冷白陣列；所述LED電源控制器用于檢測PWM信號的占空比和頻率；

所述亮度檢測設備、色溫檢測設備分別與LED智能控制器連接；所述LED智能控制器通過回路控制線與LED電源控制器連接；所述LED電源控制器與LED暖白陣列、LED冷白陣列連接。

進一步，所述回路控制線是一根兩芯的控制線。

進一步，所述LED電源控制器檢測PWM信號的占空比并輸出相應的電流來調節LED燈具的亮度，檢測PWM信號的頻率并相應改變LED暖白陣列和LED冷白陣列的混合比例來調節LED燈具的色溫。

進一步，所述LED智能控制器輸出的PWM信號的最大電流為1.5A。

一種隧道LED亮度色溫回路控制系統的應用包括以下步驟：

（1）系統初始化；

（2）選擇是否需要進行色溫校準；如果不需要則直接進入步驟（3）；如果需要則進行色溫校準，確定LED燈具的最高色溫和最低色溫；

（3）讀取亮度檢測設備、色溫檢測設備檢測到的洞外的亮度、色溫值；

（4）對洞外的亮度、色溫值進行處理和轉換；

（5）輸出對應的PWM信號；

（6）LED燈具對PWM信號進行占空比和頻率檢測并輸出相應的亮度和色溫控制命令；

（7）LED燈具執行相應的亮度和色溫控制命令。

進一步，所述步驟（2）進行色溫校準具體是LED智能控制器先選擇讓LED燈具輸出最高色溫，根據隧道內的色溫校準儀采集的值當做最高色溫值輸入到LED智能控制器，LED智能控制器再選擇讓LED燈具輸出最低色溫，根據隧道內的色溫校準儀采集的值當做最低色溫值輸入到控制器，由此完成了高低色溫的校準。

進一步，LED燈具的亮度調節范圍在步驟（2）確定的最高色溫和最低色溫之間。

本發明的有益效果為：

1、本發明采用PWM信號對隧道燈回路進行控制，其中采用PWM信號的占空比控制亮度，頻率控制色溫，實現了一個信號獨立控制兩個功能的目的，兩個功能均能進行獨立的控制，同時本發明采用一根兩芯的回路控制線，不需額外增加控制線，降低了成本，采用PWM信號進行兩個功能的控制，還能提高系統的穩定性，降低了施工難度和故障查找、維修的難度，實現了亮度和色溫的實時調節，提高了隧道照明的質量；