智能照明系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种智能照明系统及控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，居住房子的空间也越来越大，到了夜晚就需要很多灯来照亮家里，但在墙屋的衔接处，仍然会出现灯光的照射度不够的情况，需要在相应的位置安装上另一盏灯。比如说，阳台与卧室、阳台与客厅通常都会存在衔接处，若晚上去阳台，必须开灯才能看见。虽然去的次数可能比较少，却仍然需要安装一盏灯，一定程度上造成了资源的浪费。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种智能照明系统及控制方法，实现通过一个LED灯照亮多个区域，节约资源。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种智能照明系统，包括：

吸顶罩，固定于墙面上；

控制装置，固设于所述吸顶罩上，所述控制装置中包括控制器及与所述控制器连接的电机；

LED灯，与所述电机的电机转轴连接；及

设置于所述控制装置外侧表面、与所述控制器连接的激光测距模块及设置于待照亮区域开合门上的激光挡板模块；

所述激光测距模块测量与所述激光挡板模块之间的距离并发送至控制器；所述控制器根据所述激光测距模块的测距结果生成控制指令，并根据所述控制指令控制所述电机动作，进而通过电机转轴带动LED灯转动，照射待照亮区域。

进一步优选地，所述激光测距模块与所述激光挡板模块于同一高度相对设置，所述激光测距模块出射的激光信号垂直于所述激光挡板模块所在平面。

进一步优选地，所述控制器中包括：

比对模块，用于将激光测距模块测量的与激光挡板模块之间的距离与预设距离阈值进行比较；当激光测距模块与激光挡板模块之间的距离大于预设距离阈值或小于预设距离阈值，判断需要转动LED照射待照亮区域；

与所述比对模块连接的计算模块，用于根据激光测距模块与激光挡板模块之间的距离计算LED灯需要转动的角度；

与所述计算模块连接的控制模块，用于根据所述计算模块的计算结果生成控制指令并发送至电机，控制电机转轴转动。

进一步优选地，所述激光测距模块与LED灯于同一垂直轴上设置，在所述计算模块中，LED灯需要转动的角度w为：

其中，L表示激光测距模块与激光挡板模块之间，H表示LED灯的高度。

进一步优选地，所述LED外设置有梯柱状的灯罩，所述灯罩靠近吸顶罩一侧直径小，远离吸顶罩一侧直径大。

进一步优选地，所述控制装置中还包括与控制器连接的红外信号接收模块；

所述智能照明系统中还包括智能遥控，所述智能遥控中包括红外信号发射模块，用于将智能遥控中的遥控指令通过所述红外信号发射模块发送出去；

所述控制器，还用于接收红外信号接收模块接收的遥控指令，并根据所述遥控指令控制LED灯的亮度和/或转动角度。

本发明还提供了一种智能照明方法，应用于上述智能照明系统，所述智能照明方法包括：

接收激光测距模块测量的与激光挡板模块之间的距离；

根据所述激光测距模块的测距结果生成控制指令，进而通过电机转轴带动LED灯转动，照射待照亮区域。

进一步优选地，在所述根据所述激光测距模块的测距结果生成控制指令中，包括：

将激光测距模块测量的与激光挡板模块之间的距离与预设距离阈值进行比较；

当激光测距模块与激光挡板模块之间的距离大于预设距离阈值或小于预设距离阈值，判断需要转动LED照射待照亮区域；

根据激光测距模块与激光挡板模块之间的距离计算LED灯需要转动的角度；

根据所述计算模块的计算结果生成控制指令并发送至电机。

进一步优选地，所述激光测距模块与LED灯于同一垂直轴上设置；在所述根据激光测距模块与激光挡板模块之间的距离计算LED灯需要转动的角度中，LED灯需要转动的角度w为：

其中，L表示激光测距模块与激光挡板模块之间，H表示LED灯的高度。

进一步优选地，所述智能照明方法中还包括：

接收智能遥控发送的遥控指令；

根据所述遥控指令控制LED灯的亮度和/或转动角度。

本发明提供的智能照明系统及控制方法，至少能够带来以下一种有益效果：

1.将LED灯固定于电机转轴上，进而根据激光测距模块与激光挡板模块之间的距离判断是否打开了待照亮区域的门，需要使用LED灯转动至待照亮区域进行点亮，这样就能实现通过一LED灯照亮多个区域的目的，无需每个区域都装配LED灯，大大节约了资源；

2.为LED灯配置了智能遥控，以边通过智能遥控对LED灯的亮度和/或转动角度进行控制，提高照明系统的智能化程度，无需手动操作。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1为本发明中智能照明系统结构示意图；

图2为本发明中控制器结构示意图；

图3为本发明中LED灯需要转动的角度计算示意图；

图4为本发明一实例中遥控器表面结构示意图；

图5为本发明一实例中智能照明流程示意图。

附图标记：

1-吸顶罩，2-激光测距模块，3-控制装置，31-控制器，311-比对模块，312-计算模块，313-控制模块，4-电机转轴，5-电气连接线，6-LED灯的PCB板，7-激光挡板模块，8-灯罩，9-遥控器，91-显示区域，92-功能按键，93-三角按键。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

针对目前存在的资源浪费的技术问题，本发明提供了一种全新的智能照明系统，如图1所示，该智能照明系统中包括：

吸顶罩1，固定于墙面上；

控制装置3，固设于吸顶罩1上，控制装置3中包括控制器及与控制器连接的电机；

LED灯，与电机的电机转轴4连接；及

设置于控制装置3外侧表面、与控制器连接的激光测距模块2及设置于待照亮区域开合门上的激光挡板模块7；

激光测距模块2测量与激光挡板模块7之间的距离并发送至控制器；控制器1根据激光测距模块2的测距结果生成控制指令，并根据控制指令控制电机动作，进而通过电机转轴4带动LED灯转动，照射待照亮区域。

具体，吸顶罩1为吸盘形状，作为LED灯与墙面的连接物，吸顶罩1应具有较好地牢固性，能承受电机转轴4、激光测距模块2和控制装置3等重量。在实际应用中，该吸顶罩1可以固定于室内房顶的墙面上也可以固定于室内其他墙面上。LED灯设置的区域可以为客厅等室内区域，待照亮区域可以为阳台等区域，可根据实际情况对其安装区域及待照亮区域进行选定，理论上来说，LED灯的安装区域及待照亮区域为两个不同但相连的区域，如通过墙屋的衔接处连接的两片区域，且通常待照亮区域需要安装另一盏灯实现照亮的目的，以此这里通过电机转轴4带动LED灯转动照射待照亮区域，以此无需在待照亮区域安装另一盏灯，通过同一LED灯同时实现两个区域的照射。如，一实例中，LED灯安装于客厅，待照亮区域为阳台，则当人走到阳台、打开阳台的门时，控制器31控制电机转轴4带动LED灯照射阳台。

激光测距模块2中包括激光发射单元和激光接收单元，激光发射单元用于朝向激光挡板模块7出射激光信号，激光接收单元用于接收经激光挡板模块7反弹回来的激光信号，进而控制器根据出射的激光信号和接收到的激光信号计算得到激光测距模块2和激光挡板模块7之间的距离。为了通过激光测距的方式实现目的，LED灯的安装区域及待照亮区域之间设置有一开合门，激光测距模块和激光挡板模块相对设置，且激光测距模块设置于LED灯周围、激光挡板模块7设置于该开合门上，以此，若该门朝向激光测距模块2的方向进行开合，当测得激光测距模块2和激光挡板模块7之间的距离小于预设距离阈值时，判断门处于打开状态，否则判断处于关闭状态。若该门远离激光测距模块2的方向进行开合，则当测得激光测距模块2和激光挡板模块7之间的距离大于预设距离阈值时，判断门处于打开状态；当测得激光测距模块2和激光挡板模块7之间的距离小于预设距离阈值时，判断门处于关闭状态。该预设距离阈值可以设定为某一固定值；又由于测距过程可能会受诸多外界因素影响，为了提高判断的准确定，也可以根据实际情况设定为某一小的阈值区间。当设定为一阈值区间时，将测得的距离分别与阈值区间的最大值和最小值进行比较得到结果，如，在门远离激光测距模块2的方向进行开合的状态下，当测得激光测距模块2和激光挡板模块7之间的距离大于阈值区间的最大值时，判断门处于打开状态；当测得激光测距模块2和激光挡板模块7之间的距离小于阈值区间的最小值时，判断门处于关闭状态。在一实例中，门处于关闭状态时，激光测距模块2和激光挡板模块7之间的实际距离为1m，则可以将该预设距离阈值直接设定为1m，也可以根据实际情况设定为区间[0.95,1.05]等。

控制装置3中包括内置的PCB板，设置于PCB板表面的电机驱动、LED驱动、控制器等，其中，控制器通过电机驱动实现对电机的控制、通过LED驱动实现对LED灯的控制。电机转轴4通过电气连接线5与LED灯的PCB板6连接，进而电机转轴4在控制器的控制下带动LED灯转动一定角度，实现LED灯的多区域照射。

如图2所示，控制器31中包括：比对模块311，用于将激光测距模块2测量的与激光挡板模块7之间的距离与预设距离阈值进行比较；当激光测距模块2与激光挡板模块7之间的距离大于预设距离阈值或小于预设距离阈值，判断需要转动LED照射待照亮区域；与比对模块311连接的计算模块312，用于根据激光测距模块2与激光挡板模块7之间的距离计算LED灯需要转动的角度；与计算模块312连接的控制模块313，用于根据计算模块312的计算结果生成控制指令并发送至电机，控制电机转轴转动。

为了便于后续的计算，如图3所示，在一实施例中，将激光测距模块2与激光挡板模块7于同一高度相对设置，即激光测距模块2出射的激光信号垂直于激光挡板模块7所在平面，且激光测距模块2与LED灯于同一垂直轴上设置，则在计算模块312中，LED灯需要转动的角度w如式(1)：

其中，L表示激光测距模块2与激光挡板模块7之间，H表示LED灯的高度。激光测距模块2设置的位置可以根据实际情况进行选定，如设置于控制装置3表面等，只要与激光挡板模块7相对设置即可。若实际情况中不能实现与激光挡板模块7设置于同一高度，可以根据激光测距模块2与激光挡板模块7连线的方向与水平方向之间的夹角对两者之间的水平距离进行进一步的计算。图3示中，对于转动角度w的计算使用的是激光测距模块2的高度，在实际应用中，相对于室内的高度来说，激光测距模块2与LED灯之间的高度差可以忽略不计，即可以将激光测距模块2的高度视为LED灯的高度。

此外，由LED灯与待照射区域的距离可能较远，为了实现照射的目的，在转动LED灯照射待照亮区域后，控制器31根据预设规则同步控制增大LED灯的电流，如直接将LED灯的电流I增大到电流最大值I

在另一实施例中，LED外设置有梯柱状的灯罩8，且为了扩大LED灯的照射面积，如图1所示，灯罩8靠近吸顶罩1一侧直径小，远离吸顶罩1一侧直径大。

在另一实施例中，控制装置3中还包括与控制器31连接的红外信号接收模块；智能照明系统中还包括智能遥控，智能遥控中包括红外信号发射模块，用于将智能遥控中的遥控指令通过红外信号发射模块发送出去；控制器31还用于接收红外信号接收模块接收的遥控指令，并根据遥控指令控制LED灯的亮度和/或转动角度，从而实现自动化调节LED灯的照明角度和亮度。

在本实施例中，由手动和自动两种模式对LED灯进行控制，以此，在开启LED灯后，于智能遥控中选定工作模式，当选择自动模式时，LED灯设置区域与待照射区域之间的门打开后，控制器31根据激光测距模块2的测距结果生成控制指令控制电机动作，进而通过电机转轴4带动LED灯转动/增到LED灯电流；之后，LED灯设置区域与待照射区域之间的门关闭后，进一步控制电机转轴4反转/LED灯亮度还原，实现LED灯的自动控制。当选择手动工作模式时，则控制器31根据遥控指令控制LED灯的亮度和/或转动角度。

在一实例中，如图4所示，遥控器中包括显示区域91、功能按键92及三角按键93，其中，功能按键91中包括模式按键、亮度按键、校准按键及确定按键，用户可以由模式按键、亮度按键及校准按键选定需要调整的功能，通过确定按键对选定的功能进行确定。具体，通过模式按键切换工作模式；通过调节三角按键，控制电机转轴转动，如，调节上三角按键控制电机转轴正转，调节下三角按键控制电机转轴反转；通过调节亮度按键控制LED灯的亮度变化；通过校准按键实现校准。

本发明还提供了一种智能照明方法，应用于上述智能照明系统，在以实施例中，该智能照明方法包括：接收激光测距模块测量的与激光挡板模块之间的距离；根据激光测距模块的测距结果生成控制指令，进而通过电机转轴带动LED灯转动，照射待照亮区域。

进一步来说，在根据激光测距模块的测距结果生成控制指令中，包括：将激光测距模块测量的与激光挡板模块之间的距离与预设距离阈值进行比较；当激光测距模块与激光挡板模块之间的距离大于预设距离阈值或小于预设距离阈值，判断需要转动LED照射待照亮区域；根据激光测距模块与激光挡板模块之间的距离计算LED灯需要转动的角度；根据计算模块的计算结果生成控制指令并发送至电机。

为了便于后续的计算，在一实施例中，将激光测距模块与激光挡板模块于同一高度相对设置，即激光测距模块出射的激光信号垂直于激光挡板模块所在平面，且激光测距模块与LED灯于同一垂直轴上设置，则在根据激光测距模块与激光挡板模块之间的距离计算LED灯需要转动的角度中，LED灯需要转动的角度w如式(1)。

在另一实施例中，该智能照明方法中还包括：接收智能遥控发送的遥控指令；根据遥控指令控制LED灯的亮度和/或转动角度。

在本实施例中，由手动和自动两种模式对LED灯进行控制，以此，在开启LED灯后，于智能遥控中选定工作模式，当选择自动模式时，LED灯设置区域与待照射区域之间的门打开后，控制器根据激光测距模块的测距结果生成控制指令控制电机动作，进而通过电机转轴带动LED灯转动/增到LED灯电流；之后，LED灯设置区域与待照射区域之间的门关闭后，进一步控制电机转轴反转/LED灯亮度还原，实现LED灯的自动控制。当选择手动工作模式时，则控制器根据遥控指令控制LED灯的亮度和/或转动角度。

在上述实施例中，智能照明方法应用于上述智能照明系统，智能照明系统与前述实施例中相同，这里不做赘述。

在一实例中，LED灯设置于客厅的天花板上，待照射区域为阳台。激光测距模块设置于控制装置表面，激光挡板模块设置于客厅与阳台之间的门上。遥控器如图4所示。

如图5所示，在控制过程中，开灯操作之后，用户于遥控器中选定工作模式。当用户选定手动模式时，通过调节遥控器上的三角按键控制电机转轴转动，从而控制LED灯照射客厅区域或照射阳台区域；通过遥控器上的亮度按键调节LED灯的亮度变化。当用户选定自动模式时，当控制器根据激光测距模块测量的距离结果判断阳台门打开了，则通过控制电机转轴转动进一步控制LED灯照亮阳台，同时调节LED灯亮度增大(调节LED灯的电流增大)。此后，当控制器根据激光测距模块测量的距离结果判断阳台门关闭了，则通过控制电机转轴反转进一步控制LED灯重新照亮客厅，同时调节LED灯亮度还原。