CN116156696A - 一种led灯亮度的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LED灯驱控技术领域，尤其是指一种LED灯亮度的控制装置，包括主控模块、控制模块、亮度检测模块及多个LED驱动模块，n个LED驱动模块与n个灯圈一一对应驱动连接；控制模块用于手动往主控模块输入控制指令；亮度检测模块用于在主控模块接收到指令时感测周围环境的亮度，并把周围环境亮度的数据传输至主控模块；主控模块用于根据周围环境亮度数据，控制对应的LED驱动模块进行工作。本发明由人经控制模块开启后，经亮度检测模块对周围环境进行亮度检测，并在检测后根据周围环境亮度控制对应的LED驱动模块进行发光，从而让LED灯发出的亮度与周围环境相适应，提升了智能化的效果。

Description

一种LED灯亮度的控制装置
技术领域
本发明涉及LED灯驱控技术领域，尤其是指一种LED灯亮度的控制装置。
背景技术
LED灯是指以发光二极管作为光源的照明装置，基于其发光效率高、使用寿命长等优点，目前已成为主流的照明装置。对于室内使用的LED灯，根据使用的情景、厂家的设计风格等，其灯珠的分布方式非常多，其中把灯珠以多个同心环分布的方案是较为常见的方式之一，例如专利号为CN202020654398.1、202121801614.1的中国发明专利均采用了这种方案。
然而，现有技术采用这种方案，通常是实现让光亮度更为均匀的效果，所有灯珠同时进行亮灭，从而实现LED灯的亮灭。这种方式不仅让亮度变化的范围较小，同时智能化程度不高，即LED灯通常仅有亮灭两种状态，其亮度无法控制、或其亮度必须要人工进行控制，使得LED灯的发光效率不高以及智能化程度不足。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种LED灯亮度的控制装置，能够实现手动控制以及自动控制亮度变化的效果，从而让LED灯发光效率高，智能化程度。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种LED灯亮度的控制装置，该LED灯包括灯座以及自内而外依次环设在灯座的n个灯圈，每个灯圈包括若干个LED灯珠，所述控制装置包括主控模块、控制模块、亮度检测模块以及n个LED驱动模块，n个LED驱动模块与n个灯圈一一对应驱动连接，控制模块、亮度检测模块以及n个LED驱动模块均与主控模块电连接，n为大于2的自然数；
控制模块用于让人手动往主控模块输入控制LED灯亮灭；
亮度检测模块用于在主控模块接收到指令时感测周围环境的亮度，并把周围环境亮度的数据传输至主控模块；
主控模块用于根据周围环境亮度数据，控制对应的LED驱动模块进行工作，以使得LED灯发出亮度与周围环境亮度相适应的光进行照明。
进一步的，还包括以下方法：
A.主控模块接收控制模块所发送的指令；
B.亮度检测模块感测周围环境的亮度L’并把L’的数值传输至主控模块；
C.主控模块把L’的数值与预先储存的多个亮度范围Lm进行比较，并选出包含L’数值的亮度范围Lm’，根据Lm’而唤醒LED灯中自内而外数起第m个灯圈2所对应LED驱动模块；
D.根据L’于Lm’内进行亮度匹配以获得第m个灯圈所需发出的亮度L’’，并通过LED驱动模块控制第m个灯圈以 L’’的亮度进行发光；
其中，m为不小于1的自然数。
进一步的，步骤B与C之间还包括
C’.比较m与n的数值，当m不大于n时，依次执行步骤C和D；当m大于n时，执行步骤C’’和D’’；
C’’. 主控模块把L’的数据与预先储存的多个亮度范围Lm进行比较，并选出包含L’数值的亮度范围Lm’，从而唤醒对应的LED驱动模块；
D’’.根据L’于Lm’内进行亮度匹配以获取不同灯圈所需发出的亮度值Lx，并由LED驱动模块根据对应的Lx控制LED灯圈进行发光。
进一步的，还包括步骤E.主控模块记录LED灯工作后/亮度调整时的周围环境亮度值L0，且亮度检测模块实时监测周围环境的亮度L1并传输至主控模块，当L0与L1之差的绝对值大于单位值Y时，主控模块执行步骤C和D，且用以L1作为新的周围环境亮度值。
进一步的，主控模块连接有时钟模块，时钟模块用于获取当地实时时间；
步骤E还包括：根据当地实时时间匹配单位值Y。
进一步的，所述控制模块包括指令获取器以及指令处理模块，指令获取装置用于获取控制用的手势，指令处理模块用于识别手势动作并转换为对应的控制指令，然后把控制指令传输至主控模块。
进一步的，所述指令获取器包括触控板，控制模块的工作方式如下：
指令处理模块分析触碰触控板的物品是否为人手，如是则执行姿态分析步骤，否则执行姿态分析步骤；
姿态分析：指令处理模块对触控板的电信号变化分布进行分析，当电信号变化位于同一位置且在预设时间内不变化时，则判断为启动/关闭指令并发送至主控模块；
当电信号的位置在预设时间内发生变化时，根据触控板上电信号变化的位置以获得人手的移动轨迹方向和长度计算出亮度变化的数值，随后把该数值与LED灯当前工作亮度进行结合以获得新的LED灯工作亮度，通过唤醒/休眠对应的LED灯驱动模块以让LED灯以新的LED灯工作亮度相匹配。
进一步的，所述指令获取器包括摄像头以及设置于摄像头内的AI模块，AI模块与指令处理模块信号连接；控制模块的工作方式如下：
AI模块对摄像头所拍摄的画面进行识别并判断画面内是否包括启动手势，如有则执行动作分析步骤，否则继续对摄像头拍摄的画面进行实时识别；
动作分析：AI模块对摄像头所拍摄的多帧画面进行分析，捕捉手势的位置变化并构成路径，当捕捉到手势位置停止预设时间后，则手势停止位置为路径终点，随后把路径的长度传输至指令处理模块，由指令处理模块根据路径的方向以及长度计算出亮度变化的数值，随后把该数值与LED灯当前工作亮度进行结合以获得新的LED灯工作亮度，通过唤醒/休眠对应的LED驱动模块以让LED灯以新的LED灯工作亮度相匹配。
进一步的，主控模块储存有最低亮度状态，当亮度变化的数值为负数且亮度变化数值的绝对值大于LED灯当前工作亮度的数值时，主控模块控制位于最内圈的灯圈以最低亮度进行发亮。
进一步的，LED灯的亮度变化方式如下：
当L1位于当前所处的亮度范围内Lm时，灯圈的亮度随L1而变化；
当L1超出当前所处的亮度范围Lm时，主控模块根据L1所处的亮度范围Lm+1或Lm+1而控制唤醒对应的灯圈进行以最低亮度/最高亮度进行工作，并随着L1继续变大或者变小而控制后唤醒灯圈继续变亮/变暗，同时控制Lm对应的灯圈变暗/变亮，以达到平滑切换工作灯圈的效果。
本发明的有益效果：本发明由人经控制模块开启后，经亮度检测模块对周围环境进行亮度检测，并在检测后根据周围环境亮度控制对应的LED驱动模块进行发光，从而让LED灯发出的亮度与周围环境相适应，提升了智能化的效果。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图2为本发明所应用的LED灯的灯珠分布图。
图3为本发明的一种实施方式中指令获取器的示意图。
图4为本发明的另一种实施方式中指令获取器的示意图。
附图标记：1—灯座，2—灯圈，3—LED灯珠。
实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1至图4所示，本发明提供的一种LED灯亮度的控制装置，该LED灯包括灯座1以及自内而外依次环设在灯座1的n个灯圈2，n个灯圈2同心设置，每个灯圈2包括若干个呈环形阵列分布于灯座1的LED灯珠3，所述控制装置包括主控模块、控制模块、亮度检测模块以及n个LED驱动模块，n个LED驱动模块与n个灯圈2一一对应驱动连接，控制模块、亮度检测模块以及n个LED驱动模块均与主控模块电连接，n为大于2的自然数；
控制模块用于让人手动往主控模块输入控制LED灯亮灭；
亮度检测模块用于在主控模块接收到指令时感测周围环境的亮度，并把周围环境亮度的数据传输至主控模块；
主控模块用于根据周围环境亮度数据，控制对应的LED驱动模块进行工作，以使得LED灯发出亮度与周围环境亮度相适应的光进行照明。
具体的，本发明由人进行控制打开和关闭，在打开时，主控模块首先被唤醒并通过亮度检测模块对周围的亮度进行检测，随后根据亮度数据控制对应的LED驱动模块进行动作，使得LED灯对应的灯圈2进行照明工作，以保证LED灯的亮度与周围环境的亮度相适应，避免过暗或过亮的现象发生。相较于现有技术，本发明能够根据周围环境的亮度变化进行自适应调整亮度，且每次根据需要而让特定的灯圈2发光，实现了节能的效果。
在本实施例中，所述控制装置控制灯圈2发光的方法具体包括
A.主控模块接收控制模块所发送的指令；
B.亮度检测模块感测周围环境的亮度L’并把L’的数值传输至主控模块；
C.主控模块把L’的数值与预先储存的多个亮度范围Lm进行比较，并选出包含L’数值的亮度范围Lm’，根据Lm’而唤醒LED灯中自内而外数起第m个灯圈2所对应LED驱动模块；
D.根据L’于Lm’内进行亮度匹配以获得第m个灯圈2所需发出的亮度L’’，并通过LED驱动模块控制第m个灯圈2以 L’’的亮度进行发光；
其中，m为不小于1的自然数。
实际使用时，本发明是先根据周围环境亮度与预设的亮度范围相匹配，从而选定所需工作的灯圈2；随后根据预设的对应数值，根据周围环境亮度来确定该灯圈2所需发光的亮度，再由LED驱动模块驱动其进行发光。本发明所述的亮度匹配，可通过多次试验而测得具体数值，在此不再展述。
而本发明所述的LED驱动模块，属于本领域的现有技术，在此不再赘述。
在本实施例中，步骤B与C之间还包括
C’.比较m与n的数值，当m不大于n时，依次执行步骤C和D；当m大于n时，执行步骤C’’和D’’；
C’’. 主控模块把L’的数据与预先储存的多个亮度范围Lm进行比较，并选出包含L’数值的亮度范围Lm’，从而唤醒对应的LED驱动模块；
D’’.根据L’于Lm’内进行亮度匹配以获取不同灯圈2所需发出的亮度值Lx，并由LED驱动模块根据对应的Lx控制LED灯圈2进行发光。
具体的，本发明除了只控制一个灯圈2进行发光外，还能够控制多个灯圈2进行发光，即可以调节亮度的范围更大，从而适应多种时间段与天气情况进行使用，提升了便利性。
而n个LED驱动模块同时发光时，该n个LED驱动模块中各灯珠的亮度可统一，以保证亮度的均匀。
在本实施例中，本发明还包括步骤E.主控模块记录LED灯工作后/亮度调整时的周围环境亮度值L0，且亮度检测模块实时监测周围环境的亮度L1并传输至主控模块，当L0与L1之差的绝对值大于单位值Y时，主控模块执行步骤C和D，且以L1作为新的周围环境亮度值。
实际使用时，主控模块连接有时钟模块，时钟模块用于获取当地实时时间；步骤E还包括：根据当地实时时间匹配单位值Y。即本发明的亮度变化可结合具体的时间实现，例如在深夜时刻，单位值Y相应较大，使得LED灯的亮度变化值不会大，避免对人造成刺激；而在下午至傍晚期间，由于亮度变化非常明显，因此此时单位值Y较小，LED灯的亮度变化较为频繁，以保证室内环境亮度始终保持舒适感。
优选的，本发明可同时具有多套亮度匹配表，分别对应清晨、中午、下午、晚上以及深夜，根据当地的实际时间选择对应的亮度匹配表进行使用，从而保证LED灯的亮度与当前的外界环境亮度相适应，避免对人的眼球造成强烈刺激。
在本实施例中，所述控制模块包括指令获取器以及指令处理模块，指令获取装置用于获取控制用的手势，指令处理模块用于识别手势动作并转换为对应的控制指令，然后把控制指令传输至主控模块。
作为实施方式之一，所述指令获取器包括触控板，控制模块的工作方式如下：
指令处理模块分析触碰触控板的物品是否为人手，如是则执行姿态分析步骤，否则执行姿态分析步骤；
姿态分析：指令处理模块对触控板的电信号变化分布进行分析，当电信号变化位于同一位置且在预设时间内不变化时，则判断为启动/关闭指令并发送至主控模块；
当电信号的位置在预设时间内发生变化时，根据触控板上电信号变化的位置以获得人手的移动轨迹方向和长度计算出亮度变化的数值，随后把该数值与LED灯当前工作亮度进行结合以获得新的LED灯工作亮度，通过唤醒/休眠对应的LED灯驱动模块以让LED灯以新的LED灯工作亮度相匹配。
即控制模块是根据人触摸触控板的时间、于触控板滑动的路径长度和方向来实现对于LED灯亮度的手动控制。例如需要开灯或者关灯时，只需在触控板上长按3秒，即可让指令处理模块识别为开灯/关灯的指令，此时若LED灯处于关闭状态就会控制其开启，若LED灯处于开启状态就会控制其关闭。当使用者觉得LED灯的亮度过高时，可先在触控板上往左滑动，随着使用者滑动，LED灯的亮度会不断进行降低，直至使用者的手停止动作或者离开触控板后，LED灯就会保持对应的亮度不再改变。而当使用者需要让LED灯重新回到自动变化亮度的状态时，只需双击触控板或者重启LED灯均可。
而为了避免误触发，触控板包括温度识别器等装置，用于识别触碰的物体是否为人，只有当人的手触碰时才会执行相关指令。
作为本实施例的另一实施方式，所述指令获取器包括摄像头以及设置于摄像头内的AI模块，AI模块与指令处理模块信号连接；控制模块的工作方式如下：
AI模块对摄像头所拍摄的画面进行识别并判断画面内是否包括启动手势，如有则执行动作分析步骤，否则继续对摄像头拍摄的画面进行实时识别；
动作分析：AI模块对摄像头所拍摄的多帧画面进行分析，捕捉手势的位置变化并构成路径，当捕捉到手势位置停止预设时间后，则手势停止位置为路径终点，随后把路径的长度传输至指令处理模块，由指令处理模块根据路径的方向以及长度计算出亮度变化的数值，随后把该数值与LED灯当前工作亮度进行结合以获得新的LED灯工作亮度，通过唤醒/休眠对应的LED驱动模块以让LED灯以新的LED灯工作亮度相匹配。
即本发明除了采用触控板进行手动控制外，还能够采用摄像头实现，即通过摄像头拍摄使用者的手势以执行相关命令。为了避免识别错误，需要使用者先摆出特定的姿势让摄像头识别，例如使用者先把手掌张开且五指依此合并在摄像头前，AI模块即判断使用者需要调整亮度，随后使用者的手往左摆动即判断为亮度降低，而摆动的路径也是决定了亮度变化的大小。
本发明可从二者则其一作为手动控制用，也可以采用二者结合的方式作为手动控制用，从而让使用者可实现在不同位置控制LED灯的效果。
在本实施例中，主控模块储存有最低亮度状态，当亮度变化的数值为负数且亮度变化数值的绝对值大于LED灯当前工作亮度的数值时，主控模块控制位于最内圈的灯圈2以最低亮度进行发亮，以避免LED灯在亮度控制过程中直接熄灭。
在本实施例中，LED灯的亮度变化方式如下：
当L1位于当前所处的亮度范围内Lm时，灯圈2的亮度随L1而变化；
当L1超出当前所处的亮度范围Lm时，主控模块根据L1所处的亮度范围Lm+1或Lm+1而控制唤醒对应的灯圈2进行以最低亮度/最高亮度进行工作，并随着L1继续变大或者变小而控制后唤醒灯圈2继续变亮/变暗，同时控制Lm对应的灯圈2变暗/变亮，以达到平滑切换工作灯圈2的效果。
即当亮度变化跨过两个亮度范围时，本发明采用的是不同灯圈2亮度同时变化，来实现LED灯整体亮度平滑的效果，避免亮度变化过大而给使用者的眼睛带来不适。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种LED灯亮度的控制装置，该LED灯包括灯座以及自内而外依次环设在灯座的n个灯圈，每个灯圈包括若干个LED灯珠，其特征在于：所述控制装置包括主控模块、控制模块、亮度检测模块以及n个LED驱动模块，n个LED驱动模块与n个灯圈一一对应驱动连接，控制模块、亮度检测模块以及n个LED驱动模块均与主控模块电连接，n为大于2的自然数；
控制模块用于让人手动往主控模块输入控制LED灯亮灭；
亮度检测模块用于在主控模块接收到指令时感测周围环境的亮度，并把周围环境亮度的数据传输至主控模块；
主控模块用于根据周围环境亮度数据，控制对应的LED驱动模块进行工作，以使得LED灯发出亮度与周围环境亮度相适应的光进行照明。
2.根据权利要求1所述的LED灯亮度的控制装置，其特征在于：还包括以下方法：
A.主控模块接收控制模块所发送的启动指令而被唤醒；
B.亮度检测模块感测周围环境的亮度L’并把L’的数值传输至主控模块；
C.主控模块把L’的数值与预先储存的多个亮度范围Lm进行比较，并选出包含L’数值的亮度范围Lm’，根据Lm’而唤醒LED灯中自内而外数起第m个灯圈2所对应LED驱动模块；
D.根据L’于Lm’内进行亮度匹配以获得第m个灯圈所需发出的亮度L’’，并通过LED驱动模块控制第m个灯圈以 L’’的亮度进行发光；
其中，m为不小于1的自然数。
3.根据权利要求2所述的LED灯亮度的控制装置，其特征在于：步骤B与C之间还包括
C’.比较m与n的数值，当m不大于n时，依次执行步骤C和D；当m大于n时，执行步骤C’’和D’’；
C’’. 主控模块把L’的数据与预先储存的多个亮度范围Lm进行比较，并选出包含L’数值的亮度范围Lm’，从而唤醒对应的LED驱动模块；
D’’.根据L’于Lm’内进行亮度匹配以获取不同灯圈所需发出的亮度值Lx，并由LED驱动模块根据对应的Lx控制LED灯圈进行发光。
4.根据权利要求2或3所述的LED灯亮度的控制装置，其特征在于：还包括步骤E.主控模块记录LED灯工作后/亮度调整时的周围环境亮度值L0，且亮度检测模块实时监测周围环境的亮度L1并传输至主控模块，当L0与L1之差的绝对值大于单位值Y时，主控模块执行步骤C和D，且以L1作为新的周围环境亮度值。
5.根据权利要求4所述的LED灯亮度的控制装置，其特征在于：主控模块连接有时钟模块，时钟模块用于获取当地实时时间；
步骤E还包括：根据当地实时时间匹配单位值Y。
6.根据权利要求1所述的LED灯亮度的控制装置，其特征在于：所述控制模块包括指令获取器以及指令处理模块，指令获取装置用于获取控制用的手势，指令处理模块用于识别手势动作并转换为对应的控制指令，然后把控制指令传输至主控模块。
7.根据权利要求6所述的LED灯亮度的控制装置，其特征在于：所述指令获取器包括触控板，控制模块的工作方式如下：
指令处理模块分析触碰触控板的物品是否为人手，如是则执行姿态分析步骤，否则执行姿态分析步骤；
姿态分析：指令处理模块对触控板的电信号变化分布进行分析，当电信号变化位于同一位置且在预设时间内不变化时，则判断为启动/关闭指令并发送至主控模块；
当电信号的位置在预设时间内发生变化时，根据触控板上电信号变化的位置以获得人手的移动轨迹方向和长度计算出亮度变化的数值，随后把该数值与LED灯当前工作亮度进行结合以获得新的LED灯工作亮度，通过唤醒/休眠对应的LED灯驱动模块以让LED灯以新的LED灯工作亮度相匹配。
8.根据权利要求6所述的LED灯亮度的控制装置，其特征在于：所述指令获取器包括摄像头以及设置于摄像头内的AI模块，AI模块与指令处理模块信号连接；控制模块的工作方式如下：
AI模块对摄像头所拍摄的画面进行识别并判断画面内是否包括启动手势，如有则执行动作分析步骤，否则继续对摄像头拍摄的画面进行实时识别；
动作分析：AI模块对摄像头所拍摄的多帧画面进行分析，捕捉手势的位置变化并构成路径，当捕捉到手势位置停止预设时间后，则手势停止位置为路径终点，随后把路径的长度传输至指令处理模块，由指令处理模块根据路径的方向以及长度计算出亮度变化的数值，随后把该数值与LED灯当前工作亮度进行结合以获得新的LED灯工作亮度，通过唤醒/休眠对应的LED驱动模块以让LED灯以新的LED灯工作亮度相匹配。
9.根据权利要求7或8所述的LED灯亮度的控制装置，其特征在于：主控模块储存有最低亮度状态，当亮度变化的数值为负数且亮度变化数值的绝对值大于LED灯当前工作亮度的数值时，主控模块控制位于最内圈的灯圈以最低亮度进行发亮。
10.根据权利要求6所述的LED灯亮度的控制装置，其特征在于：LED灯的亮度变化方式如下：
当L1位于当前所处的亮度范围内Lm时，灯圈的亮度随L1而变化；
当L1超出当前所处的亮度范围Lm时，主控模块根据L1所处的亮度范围Lm+1或Lm+1而控制唤醒对应的灯圈进行以最低亮度/最高亮度进行工作，并随着L1继续变大或者变小而控制后唤醒灯圈继续变亮/变暗，同时控制Lm对应的灯圈变暗/变亮，以达到平滑切换工作灯圈的效果。
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