本發(fā)明涉及一種智能感知的系統(tǒng)和方法，具體涉及一種基于環(huán)境感知的漸變式燈光控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：在日常生活中，每個人都會切身體會到從黑暗環(huán)境突然進入到明亮環(huán)境時，人眼會有刺痛感。這種現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)上稱為明適應(yīng)。若在較為昏暗的臥室開燈，最初會感到一片耀眼的光亮，并且人眼感到十分不適，不能看清物體，若光的亮度變化十分劇烈，甚至出現(xiàn)短暫性失明，需要休息一段時間才能恢復(fù)視覺。并且在集體生活中,一個人的照明需求，會導(dǎo)致其余在熟睡中的人在受到光照刺激后醒來，影響睡眠。研究表明，當(dāng)長期處在一種特定光亮環(huán)境下，人眼就會適應(yīng)這種特定的光亮環(huán)境，突然的強光的照射會影響到人的視力，人的眼睛需要時間去重新適應(yīng)。眼睛在接受強光照射后，眼球視網(wǎng)膜中的感光色素和在暗處蓄積的視紫紅質(zhì)在亮光下迅速被分解，從而使視網(wǎng)膜對暗光的敏感性迅速下降，稍后由對光敏感度較低的視錐色素感光而恢復(fù)視覺。在這個過程中，突然出現(xiàn)強光導(dǎo)致人眼的瞳孔來不及縮小，大量的強光直接照射到視網(wǎng)膜上，便對人眼的角膜和虹膜造成了傷害，在短時間內(nèi)出現(xiàn)視覺障礙。因此，被強光照射時人眼會有疼痛感，要過一段時間才能恢復(fù)正常的視力。強光傷眼的病例中也有很多嬰幼兒，嬰幼兒正處于視力發(fā)展階段，角膜嬌嫩，強光源照射幼兒眼睛，容易造成日灼性黃斑病變。因此，長期出現(xiàn)強光刺激，會導(dǎo)致成人和兒童的眼睛永久受損，無法恢復(fù)。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于環(huán)境感知的漸變式燈光控制系統(tǒng)及方法。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：基于環(huán)境感知的漸變式燈光控制系統(tǒng)，包括控制器、光照度檢測單元、人體活動檢測單元和燈光控制單元；人體活動檢測單元通過無線通信模塊與控制器連接，燈光控制單元和光照度檢測單元均與控制器連接。還包括強制開關(guān)，強制開關(guān)分別與燈光控制單元、普通電燈開關(guān)連接和電燈電源連接，通過強制開關(guān)切換燈光控制單元和普通電燈開關(guān)開控制電燈。還包括設(shè)定單元，設(shè)定單元與控制器連接?；诃h(huán)境感知的漸變式燈光控制系統(tǒng)的方法，包括，控制器接收人體活動檢測單元發(fā)送的數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前活動人數(shù)act_per；控制器根據(jù)當(dāng)前活動活動人數(shù)act_per，計算出合理光照度等級result_env_gra；在預(yù)設(shè)的光照度等級表中查找合理光照度等級result_env_gra對應(yīng)的合理環(huán)境光照度result_env_ill；控制器接收光照度檢測單元發(fā)送的當(dāng)前環(huán)境光照度env_ill；控制器接收燈光控制單元發(fā)送的當(dāng)前電燈光照度light_ill；控制器根據(jù)當(dāng)前環(huán)境光照度env_ill、合理環(huán)境光照度result_env_ill和當(dāng)前電燈光照度light_ill，計算合理電燈光照度result_light_ill；控制器將合理電燈光照度result_light_ill發(fā)送給燈光控制單元，燈光控制單元根據(jù)合理電燈光照度result_light_ill，計算電燈合理的電壓u，根據(jù)合理電壓調(diào)整電燈。在初始時，燈光控制單元向控制器發(fā)送狀態(tài)信息，如果燈光控制單元控制電燈時，才能進行后續(xù)的燈光調(diào)整。合理光照度等級result_env_gra的計算公式為，其中，high_lim為預(yù)設(shè)的人數(shù)上限，high_lim_gra為預(yù)設(shè)的最高光照度等級。如果當(dāng)前環(huán)境光照度env_ill小于合理環(huán)境光照度result_env_ill，那么合理電燈光照度result_light_ill的計算公式為，result_light_ill＝result_env_ill-env_ill+light_ill如果當(dāng)前環(huán)境光照度env_ill不小于合理環(huán)境光照度result_env_ill，那么合理電燈光照度result_light_ill的計算公式為，result_light_ill＝light_ill-env_ill+result_env_ill。電燈合理的電壓u的計算公式為，其中，u標為電燈額定電壓，ill標為電燈在額定電壓下產(chǎn)生的光照度。本發(fā)明所達到的有益效果：本發(fā)明能夠根據(jù)當(dāng)前環(huán)境亮度和當(dāng)前活動人數(shù)來進行燈光的強度調(diào)節(jié)，通過對當(dāng)前環(huán)境中多種因素的智能綜合分析判斷，以實現(xiàn)減緩甚至消除燈光變化導(dǎo)致的人眼不適的現(xiàn)象。附圖說明圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明方法的流程圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。如圖1所示，基于環(huán)境感知的漸變式燈光控制系統(tǒng)，包括控制器、光照度檢測單元、強制開關(guān)、設(shè)定單元、人體活動檢測單元和燈光控制單元。人體活動檢測單元通過無線通信模塊與控制器連接，燈光控制單元、設(shè)定單元和光照度檢測單元均與控制器連接，強制開關(guān)分別與燈光控制單元、普通電燈開關(guān)連接和電燈電源連接，通過強制開關(guān)切換燈光控制單元和普通電燈開關(guān)開控制電燈。佩帶在位于感知區(qū)域內(nèi)的人身上，比如電子標簽、智能腕表等，當(dāng)人進入感知區(qū)域，并佩戴人體活動檢測單元，人體活動檢測單元向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)，告知控制器，增加感知區(qū)域內(nèi)的活動人數(shù)，當(dāng)人離開感知區(qū)域，并脫掉人體活動檢測單元，人體活動檢測單元向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)，告知控制器，減少感知區(qū)域內(nèi)的活動人數(shù)。例如：定義當(dāng)前活動人數(shù)act_per，佩戴人體活動檢測單元時，人體活動檢測單元向控制器發(fā)送1，act_per＝act_per+1；脫掉人體活動檢測單元時，人體活動檢測單元向控制器發(fā)送0，act_per＝act_per-1。無線通信模塊包括控制器內(nèi)的無線收發(fā)器和人體活動檢測單元內(nèi)的無線收發(fā)器，通過無線收發(fā)器之間的通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。光照度檢測單元用以檢測感知區(qū)域內(nèi)環(huán)境的光照度，可采用光照度檢測儀，感知區(qū)域內(nèi)的光照主要有兩個部分，一個部分是電燈產(chǎn)生的光，另一部分是其他因素產(chǎn)生的光。強制開關(guān)是一個切換元件，可以采用單刀雙擲開關(guān)，不動端連接電燈電源，兩個動端分別連接燈光控制單元和普通電燈開關(guān)，當(dāng)電源與普通電燈開關(guān)接通，則表示普通電燈開關(guān)開控制電燈，當(dāng)電源與燈光控制單元接通，則表示燈光控制單元控制電燈。在工作時，燈光控制單元會向控制器發(fā)送狀態(tài)信息，如0表示燈光控制單元控制電燈，1表示燈光控制單元不控制電燈。設(shè)定單元用以設(shè)定系統(tǒng)計算中所需的數(shù)據(jù)，可采用web頁面的方式等，如：設(shè)定人數(shù)上限high_lim、最高光照度等級high_lim_gra、電燈額定電壓u標、電燈在額定電壓下產(chǎn)生的光照度ill標以及光照度等級表；如果沒有進行設(shè)置，系統(tǒng)則選擇默認數(shù)據(jù)。燈光控制單元通過控制電壓變化，控制燈光的漸變效果，可采用jmdm-tgkz交流8路調(diào)光調(diào)壓控制器。如圖2所示，上述系統(tǒng)的方法，包括一下步驟：步驟1，設(shè)定單元設(shè)定計算中所需的數(shù)據(jù)。步驟2，根據(jù)燈光控制單元向控制器發(fā)送狀態(tài)信息，判斷燈光控制單元是否控制電燈，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟3，如果不是，則結(jié)束。步驟3，控制器接收人體活動檢測單元發(fā)送的數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前活動人數(shù)act_per。人體活動檢測單元向控制器發(fā)送1，act_per＝act_per+1；人體活動檢測單元向控制器發(fā)送0，act_per＝act_per-1。步驟4，控制器根據(jù)當(dāng)前活動活動人數(shù)act_per，計算出合理光照度等級result_env_gra。合理光照度等級result_env_gra的計算公式為，其中，high_lim為預(yù)設(shè)的人數(shù)上限，high_lim_gra為預(yù)設(shè)的最高光照度等級。步驟5，在預(yù)設(shè)的如表一所示的光照度等級表中查找合理光照度等級result_env_gra對應(yīng)的合理環(huán)境光照度result_env_ill。表一光照度等級表光照度等級光照度(lx)參照環(huán)境00.1夜間路燈110黃昏室內(nèi)250陰天室內(nèi)380電視機熒光屏4110日光燈步驟6，控制器接收光照度檢測單元發(fā)送的當(dāng)前環(huán)境光照度env_ill；接收燈光控制單元發(fā)送的當(dāng)前電燈光照度light_ill。步驟7，控制器根據(jù)當(dāng)前環(huán)境光照度env_ill、合理環(huán)境光照度result_env_ill和當(dāng)前電燈光照度light_ill，計算合理電燈光照度result_light_ill。如果當(dāng)前環(huán)境光照度env_ill小于合理環(huán)境光照度result_env_ill，那么合理電燈光照度result_light_ill的計算公式為，result_light_ill＝result_env_ill-env_ill+light_ill如果當(dāng)前環(huán)境光照度env_ill不小于合理環(huán)境光照度result_env_ill，那么合理電燈光照度result_light_ill的計算公式為，result_light_ill＝light_ill-env_ill+result_env_ill。步驟8，控制器將合理電燈光照度result_light_ill發(fā)送給燈光控制單元，燈光控制單元根據(jù)合理電燈光照度result_light_ill，計算電燈合理的電壓u，根據(jù)合理電壓調(diào)整電燈。電燈合理的電壓u的計算公式為，其中，u標為電燈額定電壓，ill標為電燈在額定電壓下產(chǎn)生的光照度。本發(fā)明能夠根據(jù)當(dāng)前環(huán)境亮度和當(dāng)前活動人數(shù)來進行燈光的強度調(diào)節(jié)，通過對當(dāng)前環(huán)境中多種因素的智能綜合分析判斷，以實現(xiàn)減緩甚至消除燈光變化導(dǎo)致的人眼不適的現(xiàn)象。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。當(dāng)前第1頁12