專利名稱：一種利用led模仿自然光的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用LED模仿自然光的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在許多的城市里，許多的商場和寫字樓存在一個(gè)共同的現(xiàn)象，不分晝夜，室內(nèi)永遠(yuǎn)燈火通明。然而這種完全依賴人工光和空調(diào)通風(fēng)的現(xiàn)代建筑，導(dǎo)致生活在其中的人們患上一種現(xiàn)代建筑綜合征(SBS)。其癥狀表現(xiàn)為頭痛、惡心、嗓子痛、哮喘發(fā)作等，如果人們長期感覺不到自然現(xiàn)象(如日光)的變化，建筑綜合征就會(huì)加劇。所以自然光對(duì)人們的身體、心理和生活的意義重大、不容忽視。實(shí)驗(yàn)一:1971年，英國科學(xué)家奧德斯沃斯和布里德格斯通過對(duì)一個(gè)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的電力公司的員工的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)長時(shí)間在一成不變的電燈照明下工作會(huì)導(dǎo)致感官靈敏度下降，從而降低生產(chǎn)力。實(shí)驗(yàn)二:1995年，美國加利福尼亞州首府薩克拉曼多的馬洪工作室做了一項(xiàng)調(diào)查，在沃爾瑪連鎖倉儲(chǔ)超市中，位于天窗下、靠自然光照明的收銀臺(tái)比其他的位置多收40%。實(shí)驗(yàn)三:在1998年和2002年，馬洪工作室又作了另一項(xiàng)調(diào)查，分別對(duì)兩萬名來自加利福亞州、科羅拉多州和馬薩諸塞州的學(xué)進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示:在標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一考試中，約有26%的在日光照明教室上課的學(xué)生，比在人工照明教室上課的學(xué)生成績好。通過以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出人離不開自然光，通過光譜分析自然光成分和白熾燈的發(fā)出光線的成分基本一致，而不同就在于自然光是變化的，人工光源是不變化的。根據(jù)一年四季的季節(jié)變化和一日里的晝夜交替，人體自然形成了特有的與大自然和諧相處的生物鐘，若長期處于不同于自然光的光照下人就會(huì)出現(xiàn)異常情況。于是有人直接將太陽光通過折射和反射引入室內(nèi)使用。這方法雖然是節(jié)能環(huán)保，純自然，但是在沒有陽光的時(shí)候就無法有自然光照明。有的科學(xué)家想辦法通過燈光將自然光在脫離太陽的情況下在室內(nèi)模擬出來，但是通過轉(zhuǎn)換后已經(jīng)不再是自然光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目 的在于提供一種可以在沒有陽光照射的地方也能夠感受到光的自然規(guī)律，將大自然四季和晝夜的變化產(chǎn)生的不同的光，在脫離陽光的情況下在室內(nèi)體現(xiàn)出來的利用LED模仿自然光的系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種利用LED模仿自然光的方法，其特征在于:⑴將全年天氣按四季和天氣狀況分成多組不同的變化模式，并采集每個(gè)變化模式中時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮度和色溫的數(shù)據(jù)，將變化模式和時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮度、色溫和室內(nèi)的溫度、度濕度的數(shù)據(jù)做成數(shù)據(jù)庫；⑵用戶通過按鍵設(shè)置所需的時(shí)間點(diǎn)及變化模式，微處理器通過控制總線在當(dāng)前模式下根據(jù)用戶設(shè)定的模式控制各LED燈發(fā)出對(duì)應(yīng)亮度和色溫的光，以及控制空調(diào)、濕度控制器、音箱燈配件調(diào)節(jié)溫度、濕度、和大自然聲音；⑶傳感器采集室內(nèi)各參數(shù)傳送到微處理器，微處理器根據(jù)采集的各參數(shù)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果實(shí)現(xiàn)對(duì)各LED燈進(jìn)行微調(diào)?！N利用LED模仿自然光的系統(tǒng),其特征在于:包括微處理器、LED燈、傳感器、數(shù)據(jù)庫，所述傳感器有光線傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器；所述LED燈內(nèi)設(shè)有2000K、5700K.7000K三種或更多種色溫的燈珠和多路調(diào)光電源；所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)有全年各種變化模式和時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮度和色溫的數(shù)據(jù)；各傳感器采集的室內(nèi)各參數(shù)傳送到微處理器，微處理器控制LED燈內(nèi)各燈的發(fā)光比例顯示出不同的亮度下的不同色溫。本發(fā)明還設(shè)有濕度控制器、空調(diào)和音響，以便實(shí)現(xiàn)濕度、溫度和聲音的變化。本發(fā)明采用的LED是新一代固態(tài)照明光源，是21世紀(jì)最具發(fā)展和潛力的高新技術(shù)，其長壽命(5萬小時(shí))、節(jié)能(比白熾燈耗電量減少80%)、綠色環(huán)保、不含有害金屬汞、無紅外線和紫外線輻射等顯著特點(diǎn)。控制器可通過調(diào)整兩種極端色溫LED光源的發(fā)光比率調(diào)節(jié)出不同的色溫。彩色LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，在微控制器控制下使三種顏色具有256級(jí)灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256X256X256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像，而且LED顯色指數(shù)可達(dá)到90%以上。本發(fā)明是根據(jù)光成分不同會(huì)影響人體分泌的褪黑激素的量，而發(fā)出的不同色溫的燈。比如，睡眠的時(shí) 候需要低色溫的燈，低色溫的燈會(huì)使人體產(chǎn)生更多的褪黑激素，從而人更容易睡著。而在工作的時(shí)候需要較高色溫的光線，人體分泌的褪黑激素會(huì)減少，從而工作效率升高。本發(fā)明可以將大自然四季和晝夜的變化產(chǎn)生的不同的光，在脫離陽光的情況下在室內(nèi)體現(xiàn)出來，從而人們可以在沒有陽光照射的地方也能夠感受到光的自然規(guī)律，舒適、健康的生活。


圖1是本發(fā)明照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
從圖1可知，本發(fā)明包括如下部分:
1、微控制器:通過控制總線在當(dāng)前模式下根據(jù)用戶設(shè)定的模式控制各燈燈發(fā)出對(duì)應(yīng)強(qiáng)度和色溫的光，以及控制空調(diào)、濕度控制器、音響燈配件調(diào)節(jié)溫度、濕度、和大自然聲音；
2、各種傳感器:設(shè)有光線傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器用來檢測(cè)室內(nèi)光的亮度、溫度和濕度；
3、LED燈:每個(gè)LED燈內(nèi)設(shè)有2000K、5700K、7000K三種或更多種色溫的燈珠和多路調(diào)光電源，調(diào)光電源可以接收系統(tǒng)總線控制信號(hào)控制三種燈的發(fā)光比例顯示出不同的亮度下的不同色溫；微處理器將“傳感器一用戶數(shù)據(jù)一燈具”形成一個(gè)閉環(huán)，自動(dòng)調(diào)節(jié)到對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，可在相應(yīng)的時(shí)間模擬出與大自然變化相似的光源。若想達(dá)到更真實(shí)的效果，還可在總線上接入空調(diào)和空氣濕度控制器、空調(diào)、音響等；
4、數(shù)據(jù)庫:本發(fā)明將全年通過四季和不同天氣分成16或32或更多組不同的變化模式，然后將在每個(gè)模式下對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)的光的亮度、色溫和室內(nèi)溫度、濕度采集，再將不同的變化模式及每個(gè)模式下對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)的光的亮度、色溫和室內(nèi)溫度、濕度數(shù)值形成一個(gè)數(shù)據(jù)庫。例如春天的一個(gè)晴天的變化趨勢(shì)如表I所示，用戶設(shè)置好模式后，微處理器根據(jù)設(shè)定好的模式自自動(dòng)控制LED燈以及其他部件模擬出季節(jié)和晝夜的變化。 表 I
權(quán)利要求
1.一種利用LED模仿自然光的方法，其特征在于:⑴將全年天氣按四季和天氣狀況分成多組不同的變化模式,并采集每個(gè)變化模式中時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮度和色溫的數(shù)據(jù),將變化模式和時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮度、色溫和室內(nèi)的溫度、度濕度的數(shù)據(jù)做成數(shù)據(jù)庫；⑵用戶通過按鍵設(shè)置所需的時(shí)間點(diǎn)及變化模式，微處理器通過控制總線在當(dāng)前模式下根據(jù)用戶設(shè)定的模式控制各LED燈發(fā)出對(duì)應(yīng)亮度和色溫的光，以及控制空調(diào)、濕度控制器、音箱燈配件調(diào)節(jié)溫度、濕度、和大自然聲音；⑶傳感器采集室內(nèi)各參數(shù)傳送到微處理器，微處理器根據(jù)采集的各參數(shù)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果實(shí)現(xiàn)對(duì)各LED燈進(jìn)行微調(diào)。
2.一種利用LED模仿自然光的系統(tǒng)，其特征在于:包括微處理器、LED燈、傳感器、數(shù)據(jù)庫，所述傳感器有光線傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器；所述LED燈內(nèi)設(shè)有2000K、5700K、7000K三種或更多種色溫的燈珠和多路調(diào)光電源；所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)有全年各種變化模式和時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮度和色溫的數(shù)據(jù)；各傳感器采集的室內(nèi)各參數(shù)傳送到微處理器，微處理器控制LED燈內(nèi)三種燈的發(fā)光比例顯示出不同的亮度下的不同色溫。
3.根據(jù)權(quán) 利要求2所述利用LED模仿自然光的系統(tǒng)，其特征在于:還設(shè)有濕度控制器、空調(diào)和音響。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用LED模仿自然光的方法及系統(tǒng)，其特征在于包括微處理器、LED燈、傳感器、數(shù)據(jù)庫，所述傳感器有光線傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器；所述LED燈內(nèi)設(shè)有2000K、5700K、7000K三種或更多種色溫的燈珠和多路調(diào)光電源；所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)有全年各種變化模式和時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮度和色溫的數(shù)據(jù)；各傳感器采集的室內(nèi)各參數(shù)傳送到微處理器，微處理器控制LED燈內(nèi)三種燈的發(fā)光比例顯示出不同的亮度下的不同色溫。本發(fā)明可以將大自然四季和晝夜的變化產(chǎn)生的不同的光，在脫離陽光的情況下在室內(nèi)體現(xiàn)出來，從而人們可以在沒有陽光照射的地方也能夠感受到光的自然規(guī)律，舒適、健康的生活。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103237391SQ20131015899
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月3日
發(fā)明者吳文超 申請(qǐng)人:岳陽秀日照明科技有限公司