CN101060735B - Led日月仿真***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED日月仿真***,包括:用于选择环境模式的模式选择单元;用于产生***时间的计时器;用于存储与环境模式相对应的环境模式策略的模式存储单元;用于实现所述环境的LED日月仿真实现装置;与模式选择单元、计时器、模式存储单元、LED日月仿真实现装置耦接的仿真控制单元,该仿真控制单元接收模式选择单元发送的模式选择信号;在模式存储单元中选择与模式选择信号相对应的环境模式策略;在计时器中读取***时间;根据***时间执行环境模式策略,该模式策略执行装置根据环境模式策略实时调控LED日月仿真实现装置,用以实现环境的仿真。该仿真***可用于矿洞、潜艇等长期缺乏自然环境的场所。同时,本发明还公开了一种LED日月仿真方法。
Description
技术领域
本发明涉及利用自动控制技术和光、声等技术实现仿真的技术。
背景技术
人体在适应的自然环境下,特别是自然的光环境下身体才会感到最舒适,并且身心健康和工作效率也会处于最佳状态。
但是,有很多工作场合并不具备人体适应的自然光环境。例如,在矿洞、潜艇、采光很差的写字楼等如没有人工光源就很黑暗的工作场所。这些场所的光环境大都采用光强、光色度都是恒定值的日光灯来实现,不能象自然光那样有日夜之分。这些环境与人体适应的自然环境相去甚远,长期在这种环境下工作,会由于缺乏自然环境因素而导致各种身心健康问题,并且也会影响工作效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种可仿真自然环境的、具有仿真自然光等自然因素的发光二极管(LED)日月仿真***及方法,用以克服现有技术中处于非自然环境的工作场所中不具备适应人体的自然环境的缺点。
为了解决上述技术问题,本发明提出了一种LED日月仿真***,该***包括:用于选择环境模式的模式选择单元;用于产生***时间的计时器;用于存储与所述环境模式相对应的环境模式策略的模式存储单元;用于实现所述环境模式的LED日月仿真实现装置;与所述模式选择单元、计时器、模式存储单元、LED日月仿真实现装置耦接的仿真控制单元,该仿真控制单元包括:用于接收所述模式选择单元发送的模式选择信号的模式选择信号接收装置;用于在所述模式存储单元中选择与所述模式选择信号相对应的环境模式策略的模式策略选择装置;用于在所述计时器中读取***时间的***时间读取装置;用于根据所述***时间执行所述环境模式策略的模式策略执行装置,该模式策略执行装置根据所述环境模式策略实时调控所述LED日月仿真实现装置,用以实现环境的 仿真。
优选地,所述LED日月仿真实现装置包括LED光源阵列。
优选地,所述环境模式包括晴天模式或阴雨天模式或室内照明模式。
相应地,本发明还提供了一种LED日月仿真方法,包括:A、通过模式选择单元选择环境模式;B、在模式存储单元中选择与所述环境模式相对应的环境模式策略;C、在计时器中读取***时间,并根据所述***时间执行所述环境模式策略,该模式策略为实时调控LED日月仿真实现装置,用以实现环境的仿真。
优选地,所述LED日月仿真实现装置包括LED光源阵列。
优选地,所述环境模式包括晴天模式或阴雨天模式或室内照明模式。
实施本发明,具有如下有益效果:
所述LED日月仿真***采用自动控制技术,结合光技术。其中,所述LED日月仿真实现装置即是为实现仿真光的光源阵列。所述模式选择单元、计时器、模式存储单元和仿真控制单元构成了自动控制***,直接控制所述LED日月仿真实现装置。当需要仿真环境时,选择已存储在所述模式存储单元中的环境模式,仿真控制单元就会根据当前的***时间和环境模式策略实时地调整所述LED日月仿真实现装置,使其按预定的环境模式策略运行,从而实现对环境的仿真。因此,所述LED日月仿真***及方法实现了可人为选择环境模式并能够自动控制光装置从而实现对预定环境的模拟。而预定环境的光装置的触发参数可预先存储在自动控制***中。而对这些参数选择时可人为地选择适应人体的自然环境的光参数,从而实现利用该环境调节人体,从而改善了长期在非自然环境下工作的人们的身心健康及工作效率。
附图说明
图1为本发明提供的LED日月仿真***的一个实施例的***结构图;
图2为图1所示的***中的仿真控制单元的详细结构图;
图3为基于图1所示***的LED日月仿真方法的流程图;
图4为基于图1所示***的一次LED日月仿真的详细流程图;
图5为本发明提供的LED日月仿真***的另一个实施例的***结构图。
具体实施方式
本发明利用电子控制技术和光技术的结合实现。
参考图1,图示了本发明提供的LED日月仿真***的一个实施例的***结构。如图所示,该***以仿真控制单元200为控制核心,与其相耦接的有模式选择单元500、计时器400、模式存储单元300和LED日月仿真实现装置100。
所述LED日月仿真实现装置100是具体实现LED日月仿真的终端设备。环境要素包括对人的感觉器官施加影响的要素,例如光要素对于人的视觉器官施加影响;声音要素对于人的听觉器官施加影响;味要素对于人的嗅觉器官施加影响。当然,还包括对触觉器官施加影响的要素。在仿真环境中,可以单独仿真一种环境要素,例如光要素,也可以同时仿真多种环境要素。在本发明的这个优选实施例中,采用其中三个环境要素:光、声音和气味。具体的,所述LED日月仿真实现装置100包括LED光源阵列110、声音装置120、气味装置130。其中,所述LED光源阵列110是提供光要素的装置。LED光源是未来的主要光源,其具有寿命长、节能、防震、环保等特性。并且,可以通过控制流过LED的电流的大小和长短来控制光的光强、色度等光变化参数,从而可以成为可自动控制的光源。当然,其它可自动控制的光源也可以。可以通过控制LED光源阵列110的光强、色度,并通过对其LED的选择实现仿真多种环境的光环境要素,例如可以仿真晴天的早晨、上午、中午、下午、黄昏和夜晚几个时段的光环境。声音装置120是预存储有多种仿真声音(例如鸟叫声、小溪流水声等)或多种音乐的可自动控制装置,用于仿真环境中的声音要素。气味装置130预装了不同的气味散发装置,可通过控制加电加热某个装置实现可自动控制散发不同气味,从而仿真环境中的气味要素。
所述模式选择单元500与人机接口600相耦接。人机接口600可以是键盘等输入装置,使用者可以通过人机接口600输入模式选择信号。模式可以通过预先设定,例如可以设定晴天、阴雨天等自然环境模式,也可以设置普通室内照明模式,还可以设定示范模式。当然,可以自由设定任意需要的模式。所述模式选择单元500将接收到的模式选择信号送入所述仿真控制单元200中。
所述计时器400用于产生***时间,该***时间被送入所述仿真控制单元200中。
所述模式存储单元300用于存储模式策略。其中,每个模式策略都对应着一个所述的模式选择信号。所述模式策略以***时间为策略条件,以调整所述 LED日月仿真实现装置的参数作为策略内容。即每个策略对应一个策略表,每个策略表包括策略条件和策略内容两部分,例如,下表为一个策略的策略表:
策略条件 | 策略内容 |
6点-16点 | 调整LED光源光强为最强(例如电流值为最大)、色度为日光白;调整声音为鸟叫;调整气味为花香。 |
16点-19点 | 调整LED光源光强为弱,色度为淡红;调整声音为轻音乐;调整气味为泥土芳香。 |
19点-6点 | 调整LED为间隔部分点亮、光强为最弱,色度为白;调整声音为无;调整气味为无。 |
即每个策略都是一个二维表,这些策略可以事先存储在模式存储单元300中,也可以随时进行添加、删除和修改。
参考图2,图示了图1所示的***中的仿真控制单元200的详细结构。如图所示,所述仿真控制单元200包括模式选择信号接收装置210、模式策略选择装置220、***时间读取装置230和模式策略执行装置240。
所述模式选择信号接收装置210用于接收来自所述模式选择单元500的模式选择信号,并将该信号送往模式策略选择装置220。
所述模式策略选择装置220根据接收到的模式选择信号将存储在所述模式存储单元300中的与该模式选择信号相对应的模式策略选择出来,并将该策略送往模式策略执行装置240。
所述***时间读取装置230将在计时器400中读取的***时间送往所述模式策略执行装置240中。所述***时间读取装置230可以设置一定的读取频率,自动读取。例如可设置为每隔一小时或每10分钟读取一次。
所述模式策略执行装置240根据***时间和策略内容执行具体的策略。
所述仿真控制单元200、模式选择单元500、模式存储单元300和计时器400可以集成在一个电子芯片中,也可以独立实现。仿真控制单元200中的控制逻辑装置(即模式选择信号接收装置210等)即可以通过软件实现、也可以通过硬件或固件实现。
本发明提供的自然LED日月仿真方法的流程图如图3所示。该方法包括步 骤:
S301:通过模式选择单元选择环境模式,此时自动控制***接收到模式选择信号;
S302:在模式存储单元中选择与所述环境模式相对应的环境模式策略;
S303:在计时器中读取***时间,并根据所述***时间执行所述环境模式策略,该模式策略为实时调控LED日月仿真实现装置,用以实现环境的仿真。
参考图4,图示了基于图1所示***的一次LED日月仿真的详细流程。如图所示,该流程包括步骤:
S410:选择环境模式为晴天模式;
S411:在模式存储单元中选择晴天模式对应的晴天模式策略;
S412——S424为执行晴天模式策略的具体步骤,包括:
S412:如果***时间为6点至9点,则执行步骤S413;否则执行步骤S414;
S413:调整LED光源阵列的光强为弱,色度为类朝霞的淡红;指示声音装置播放清晨鸟叫等声音;指示气味装置散发清晨林木香味。此时仿真晴天的清晨环境;
S414:如果***时间为9点至11点,则执行步骤S415;否则执行步骤S416;
S415:调整光源阵列的光强为强,色度为日光;指示声音装置播放舒缓音乐;指示气味装置关闭。此时仿真晴天的上午环境。
S416:如果***时间为11点至13点,则执行步骤S417;否则执行步骤S418;
S417:调整光源阵列的光强为最强,色度为日光;指示声音装置关闭;指示气味装置关闭。此时仿真晴天的中午环境。
S418:如果***时间为13点至16点,则执行步骤S419;否则执行步骤S420;
S419:调整光源阵列的光强为强,色度为日光;指示声音装置播放舒缓音乐;指示气味装置关闭。此时仿真晴天的下午环境。
S420:如果***时间为16点至18点,则执行步骤S421;否则执行步骤S422;
S421:调整光源阵列的光强为弱,色度为类晚霞的浓红;指示声音装置播放黄昏鸟叫等声音;指示气味装置散发黄昏林木香味。此时仿真晴天的黄昏环境。
S422:如果***时间为18点至23点,则执行步骤S423;否则执行步骤S424;
S423:调整光源阵列的光强为次弱,色度为室内照明用灯光色度;指示声 音装置播放舒缓音乐;指示气味装置关闭。此时仿真夜晚室内环境;
S424:如果***时间为23点至6点,则执行步骤S425;否则执行步骤S412;
S425:指示光源阵列关闭;指示声音装置关闭;指示气味装置关闭。此时模拟室内入睡环境。当然,还可以指示光源阵列间隔部分点亮,光强为最弱,以模拟星空的自然环境。
上述的策略内容可以依喜好更改。
可以看出,策略的执行在选择模式后开始运转,以一天24小时为周期无限循环执行各个策略内容,以下一次选择模式为结束条件。
如果要使仿真更为真实,则可以将时间化分的更细,例如以每小时为间隔,制定不同小时的不同仿真策略,则可以更好地,使人无过渡察觉地感受到仿真环境。
除了晴天模式以外,还可以仿真阴雨天,不但可以通过LED光源阵列仿真阴雨天的光线环境,还可以控制LED光源做出闪电的效果,配合声音装置做出雷声和风雨声,具体的模式策略本领域的技术人员参照上文的描述完全可以实现,在此不再赘述。
还可以有普通照明模式,在这种模式下,策略内容非常简单,一直控制LED光源处于普通照明的光强和色度就可以了。这种模式下,该仿真***与现有技术的照明***兼容。
还可以是示范模式,即在短时间内模拟一天24小时的环境,从而能够在示范时短时间内完成。
当然,还可以有更多模式,可以通过添加模式策略实现。
参考图5,图示了本发明提供的LED日月仿真***的另一个实施例的***结构。同时参考图1,与图1所示的实施例相比,本实施例比图1中多了一个人体资料收集单元700。该人体资料收集单元700与人机接口600相耦接,用于通过人机接口600接收人体资料。具体而言,***的使用者可以根据身体的舒适度向人体资料收集单元700输入感受统计报告,而人体资料收集单元700则可以将该感受统计报告上报给仿真控制单元200,以使仿真控制单元200可实时调整LED日月仿真实现装置,增加***的灵活性。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种发光二极管(LED)日月仿真***,其特征在于,该***包括:
用于选择环境模式的模式选择单元;
用于产生***时间的计时器;
用于存储与所述环境模式相对应的环境模式策略的模式存储单元;
用于实现所述环境模式的LED日月仿真实现装置;
与所述模式选择单元、计时器、模式存储单元、LED日月仿真实现装置耦接的仿真控制单元,该仿真控制单元包括:
用于接收所述模式选择单元发送的模式选择信号的模式选择信号接收装置;
用于在所述模式存储单元中选择与所述模式选择信号相对应的环境模式策略的模式策略选择装置;
用于在所述计时器中读取***时间的***时间读取装置;
用于根据所述***时间执行所述环境模式策略的模式策略执行装置,该模式策略执行装置根据所述环境模式策略实时调控所述LED日月仿真实现装置,用以实现环境的仿真。
2.根据权利要求1所述的LED日月仿真***,其特征在于,所述LED日月仿真实现装置包括LED光源阵列。
3.根据权利要求1所述的LED日月仿真***,其特征在于,所述环境模式包括晴天模式或阴雨天模式或室内照明模式或星空模式或示范模式。
4.根据权利要求2所述的LED日月仿真***,其特征在于,所述LED日月仿真实现装置还包括声音装置和/或气味装置。
5.一种LED日月仿真方法,其特征在于,包括:
A、通过模式选择单元选择环境模式;
B、在模式存储单元中选择与所述环境模式相对应的环境模式策略;
C、在计时器中读取***时间,并根据所述***时间执行所述环境模式策略,该模式策略为实时调控LED日月仿真实现装置,用以实现环境的仿真。
6.根据权利要求5所述的LED日月仿真方法,其特征在于,所述LED日月仿真实现装置包括LED光源阵列。
7.根据权利要求5所述的LED日月仿真方法,其特征在于,所述环境模式包括晴天模式或阴雨天模式或室内照明模式或星空模式或示范模式。
8.根据权利要求6所述的LED日月仿真方法,其特征在于,所述LED日月仿真实现装置还包括声音装置和/或气味装置。
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