模擬動態自然光的智能家居照明系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于燈光照明技術領域，涉及一種智能家居照明系統，具體來說是一種模擬動態自然光的智能家居照明系統。
【背景技術】
[0002]智能家居是集成建筑、網絡通訊、信息家電、設備自動化于一體加以管理的居住環境。智能家居系統是在家庭產品自動化、智能化的基礎上，通過網絡按擬人化的要求而實現的，它利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、結構化布線技術、無線技術，將與家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起。智能家居照明系統使用白熾燈、熒光燈、節能燈、LED燈等多種照明單元，通過對智能家居照明的智能化控制，形成不同的燈光場景，營造舒適優雅的光環境，豐富人們不同的居住需要，襯托出居住者的高雅的藝術修養、氣度不凡的性格品質。
[0003]然而，由于天氣和自然光照的不確定性，智能家居的照明效果也不能完全變得適宜人們的需求。例如，在光照強烈的中午，智能家居提供的光照環境加上強烈的自然光往往不能保證人們閱讀時保持視力健康的要求；受到建筑物戶型和窗戶采光情況的影響，智能家居的使用者不能得到最有利于視力健康的照明環境，尤其是對于書房、家庭影院等對用眼健康有特定要求的光照環境。
[0004]在上面的環境中，照明光源的不科學很容易造成眼肌長期處于疲勞狀態進而致其調節功能的下降，進而引起近視、弱視等眼部疾患。
[0005]現有技術中的智能家居照明系統往往注重的是照明與其他家居行為的內在關聯性調節。例如，申請號為CN201110001918.4的發明專利申請公開了一種基于LED的智能傳感照明系統，包括傳感器模塊，所述傳感器模塊通過模數轉換器與一微控制器相互通訊連接，所述微控制器分別連接有一 LED驅動器、一安防系統、一智能照明系統，所述LED驅動器連接有一 LED顯示電路，所述智能照明系統分別與智能家居系統，以及互聯網管理系統相互通訊，所述智能照明系統、智能家居系統及互聯網管理系統分別于一用于實現各種資源共享和協調的分布分布式WEB智能信息管理系統相互通訊。該系統實現節能照明的同時，具備觸覺、視覺、味覺、聽覺和感知等功能,具備信息主動獲取,主動識別,主動傳輸,主動控制的特點，實現了照明的主動性、互動性特點，形成了智能化，信息化和網絡化的功能。又如，美國專利申請US12/482，570公開了一種利用多個傳感器的照明系統，其以居住者提供便利和舒適度，或者節能為目的，包括燈具、板載處理器、從傳感器接口獲得人進入或者走出房間等事件消息的數據接口，其中板載處理器根據事件消息控制燈具的照明情況。然而，上述現有技術中的智能家居照明系統均沒有從護眼的角度提供人性化的設計。只要使用者在房間內，不論在陰天環境下的室內和晴天環境下的室內照射情況都相同。這種照射顯然不符合用眼衛生。
[0006]鑒此，本申請人認為，視力保健從用眼環境來說，模擬自然光的光源即保證一個合適的光照度固然重要，但顯然，從眼肌保健的角度來說，改變光照面的亮度促使瞳孔的收縮并籍此緩解眼肌疲勞，以及通過色溫的變化來使顯色細胞顯得更活躍，使視神經更興奮，確保了整個眼球的屈光系統能處于良好的工作環境中，這對于視力保健、防止視力下降也是非常必要的。

【發明內容】

[0007]本發明的目的是要公開一種模擬動態自然光的智能家居照明系統，具有在用眼的同時籍由光線的變化來促使眼肌進行保健煅練的功能，達到緩解眼肌疲勞而護眼的目的。
[0008]為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案:一種模擬動態自然光的智能家居照明系統，包括至少一個對房間進行照明的照明單元，所述照明單元包括控制器、計時器、傳感器和LED發光裝置，該LED發光裝置包括多個由能發出多種顏色的LED發光器構成的發光體矩陣，所述控制器接收到所述計時器輸出的時間信息，控制并調節LED發光體矩陣中的每個LED發光體的照度和色溫。
[0009]進一步地，各所述LED發光體矩陣位于照明單元的不同部位，從而調節LED發光裝置所發出的光的照射角度。
[0010]進一步地，所述的照度、色溫和/或光的照射角度根據所述時間信息變化，該變化使眼肌自然舒展收縮，避免因長時間定格在某一狀態下而產生眼肌緊張或痙攣并致其調節功能的下降，有效地緩解眼疲勞。
[0011]進一步地，所述照明單元還包括傳感器，所述控制器還接收所述傳感器輸出的環境參數值。
[0012]進一步地，所述照明單元還包括光學組件，所述光學組件采用濾光片和/或柔光片。
[0013]進一步地，所述能發出多種顏色的LED發光器均勻交錯地分布在它們所在的發光體矩陣內。
[0014]進一步地，所述傳感器包括光照傳感器。
[0015]進一步地，所述能發出多種顏色的LED發光器包括能發出660nm、610nm、570nm、550nm、460nm、440nm 和 410nm 的 LED 發光器。
[0016]進一步地，所述照明單元還包括音頻播放單元、存儲器和聲音驅動單元，所述控制器根據計時器輸出的時間信息，控制聲音驅動單元從所述存儲器中讀取聲音信息，并發送到音頻播放單元進行播放。
[0017]進一步地，所述照明單元還包括散熱裝置或散熱設計結構。
[0018]本發明的有益效果為:第一:一個或多個具有通過模擬自然光實現視力保健的照明單元能夠靈活地設置在智能家居的任意一個或多個房間中，使得照明效果更靈活、自然模擬效果更逼真，起到護眼保健的作用。第二:照射的光是通過LED光源發出的，其本身無頻閃。第三:LED照射的光的色溫、亮度和照射角度根據時間產生變化，從而一方面是光源亮度的亮暗變化，促使瞳孔的收縮或擴張，并籍此而促使眼睛虹膜內的肌肉調節，使眼肌自然舒展收縮，避免因長時間定格在某一狀態下而產生眼肌緊張或痙攣并致其調節功能的下降，有效地緩解眼疲勞。另一方面是光源色溫的變化，它有效地刺激視網膜的顯色細胞的活躍，進而保持了視神經的興奮，對延緩眼睛顯色系統的機能退化有著積極的作用。第四:照射時根據室內環境光照而對LED照射的光的照度和色溫進行智能修正，更符合用眼衛生標準，能夠科學、有效地提供利于視力的高效閱讀照明工具。第五:通過控制電路來調節光源的亮度和色溫的變化，進一步模擬動態自然光，促使光照度保持在一定舒適度的情況下產生光變化，能夠起到有效調節人體植物神經系統的效果，符合當代人體工學設計思想。
【附圖說明】
[0019]圖1示出了根據本發明的一個實施例的模擬動態自然光的智能家居照明系統的內部結構框圖。
【具體實施方式】
[0020]根據本發明的一個實施例，提供了一種模擬動態自然光的智能家居照明系統100，包括至少一個對房間進行照明的照明單元20_1，20_2，…，20_N,所述照明單元20_1，20_2，…，20_N均包括控制器40_1、計時器30_1、傳感器50_1和LED發光裝置60_1，該LED發光裝置60_1包括多個由能發出多種顏色的LED發光器構成的發光體矩陣，所述控制器40_1接收到所述計時器輸出的時間信息，控制并調節LED發光體矩陣中的每個LED發光體的照度和色溫。如圖1所示，照明單元20_2，…，20_N的內部結構與照明單元20_1相同，在下文中將不再贅述。
[0021]本發明的各個實施例中，照明單元20j，20_2，…，20_N的數量與其被安裝在的房間的數量沒有固定的對應關系。例如，所述的一個照明單元20_1，20_2，…，20_N可以被設置在智能家居的某一個房間中，也可以使多個照明單元20_1，20_2，…，20_N同時被設置在智能家居的某一個房間中。且在某些情況下，出于成本、使用者需求等的考慮，也可以使所述的一個照明單元20_1，20_2，…，20_N被設置在整個智能家居的有模擬自然光照明需求的各房間中。
[0022]在一個優選的實施例中，每個LED發光體的照度和色溫都隨著計時器輸出的時間信息而改變:在早上和晚上時照度和色溫較低；而在中午時，照度和色溫最高。在從早上到中午以及從中午到晚上的時間段內，照度和色溫均勻地發生變化。例如，當在早上8:00打開照明單元20_1，20_2，-,20_N時，LED發光體的照度為10LUX、色溫為3000 ;然后，從該照度和色溫開始逐漸提高，到12:00時，照度為500LUX、色溫為5000 ;從該照度和色溫開始再逐漸降低，到晚上5:00時，照度為50LUX，色溫為3000。
[0023]在另一個優選的實施例中，各所述LED發光體矩陣位于照明單元20_1，20_2，…，20_N的4不同部位，從而調節LED發光裝置60_1所發出的光的照射角度。這4個部位的LED發光體矩陣被設置在照明單元20_1，20_2，…，20_N的左上、左下、右上和右下這四個部分，而這四個部分可以是被均勻劃分的，也可以是被按照不規則或不對稱的分割線劃分的。在照明單元20_1，20_2，…，20_N工作時，各LED發光體有兩種工作方式:一種工