技术领域
[0001] 本发明涉及照度调光技术领域，具体领域为一种基于照度感知的调光设备及其调光方法。
相关背景技术
[0002] 现有智能调光系统虽然有恒照度的功能，使用环境内需要在特殊位置布置一定数量的照度传感器，照度传感器与控制系统通过有线或无线的方式联通，灯控系统采集传感器数据，实时调节灯光大小，使得环境照度恒定。
[0003] 但是现有调光系统需要多个照度传感器，这样提高成本；并且要求安装指定位置，安装维护十分不便。
具体实施方式
[0046] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0047] 请参阅图1‑9，本发明提供一种技术方案：一种基于照度感知的调光设备，包括移动终端和调光器，移动终端包括手机、平板等移动通信设备，所述调光器包括机体和集成设置在机体内的感光器、蓝牙芯片、控制钮、显示屏和射频天线，所述感光器由感光器件和透镜组成。透镜为半球形，突出机身外，透镜下面是含有感光器件的电路板，透镜可透光和矫正光线，并将接收的光线导入到感光器件上，感光器的信号端和控制钮分别与蓝牙芯片的对应连接点连接，显示屏与蓝牙芯片的视频信号输出连接，射频天线与蓝牙芯片的信号收发端连接。
[0048] 所述控制钮包括电源按钮、启动按钮和照度旋钮，电源按钮、启动按钮和照度旋钮分别与蓝牙芯片进行连接。
[0049] 所述的蓝牙芯片作为主控芯片，内置蓝牙mesh协议栈，通过射频天线发送接收信号与移动终端、灯具组成mesh网络。
[0050] 所述移动终端内嵌入有灯控app软件，通过蓝牙mesh协议管理控制灯具和调光设备。
[0051] 调光器如图2所示，S2为照度旋钮，调节S2可以改变图3中的预设值照度值；S3为启动调光按键，点击S3，会开启调光程序，控制环境光线达到预设的照度值；S1为感光器，采集环境照度值提供给程序处理；S4为屏幕，其界面如图3所示，可显示设备所在区域、预设照度、实测照度、调光进度信息；S5为电源开关，控制电源通断；
[0052] 调光设备电路按照功能可划分5个部分，如图4所示，包括感光器、蓝牙芯片、按键、显示屏、射频天线。
[0053] 射频天线负责设备、灯具、移动终端信号传输。
[0054] 蓝牙芯片作为主控芯片，内置蓝牙mesh协议栈，通过射频天线发送接收信号与移动终端、灯具组成mesh网络。
[0055] 蓝牙芯片还要负责其他外围电路处理，控制感光器采集环境照度，采集按键和旋钮信号实现人机交流，并将设备运行参数通过显示屏输出显示。
[0056] 如图5所示调光设备电路，U3为上海矽湃微电子的cp601蓝牙芯片，片上集成32位低功耗MCU、射频发射电路，满足蓝牙5.2标准，其内部协议栈支持mesh组网。
[0057] KEY为调光按钮，连接U3的P0引脚，程序检测到P0为低电平时，启动调光过程。
[0058] RP为精密可调电阻，连接U3的ADC0引脚，调节可调电阻大小，ADC0引脚的电压随之变化，范围为0～3.3伏，CP601支持12为ADC转换，通过调节RP，可设置照度数值范围为0lx～4096lx。
[0059] X为16M晶振，为U3芯片提供稳定的基准信号。
[0060] U2为环境光数字传感器芯片，型号为BH1750FVI,采用IIC接口传输数据和控制命令，测量范围为1‑65535lx。
[0061] U1为OLED显示屏，通过SPI接口与CP601连接，其中SCL为时钟引脚，SDA为数据参数引脚，引脚RES为复位引脚，DC为数据或命令控制引脚，CS为片选引脚。其中U1的SCL、SDA、RES、DC引脚分别与U3的P08、P07、P06、P05引脚连接；屏幕的显示界面如图3所示。
[0062] U4为稳压芯片，型号为Tx4310B，将两节电池B1输出电压稳定到3.3V，其中C4和C5分别为输入输出电容，C6为自举电容，引脚3接高电平使能芯片。
[0063] 根据上述调光设备方案，其调光方法，其步骤为：
[0064] (1)接通调光器和灯具电源；
[0065] (2)打开移动终端上的灯控app，搜索灯具和调光器设备，并将其添加到软件内；
[0066] (3)操作灯控app，为不同区域设置不同分组名称，app自动为不同组生成唯一组号；将区域内所有灯具添加到其对应的分组，灯具存储对应的组号；
[0067] (4)将调光器放置在某个区域内，调光器根据蓝牙信号强度自动计算出该区域对应的组号；
[0068] (5)调光器通过计算出的组号控制该区域内的灯具进行照度调节，直至调节到预设的参数效果。
[0069] 如图1和6所示，添加灯具和调光设备到移动终端app，按照区域将灯具分为不同组，例如，灯组1、灯组2、灯组3……等。
[0070] 如图7所示，根据步骤(4)，其具体实现方式为：
[0071] ①搜索附近的灯具；
[0072] ②统计每组被实际搜索到的灯个数和相应蓝牙信号强度R；
[0073] ③计算被搜索到的每盏灯蓝牙信号功率Pi＝10R/10，
[0074] ④计算每组蓝牙搜索功率Pj，其公式如下
[0075]
[0076] 其中M为每组中灯具总数,N为搜索到的每组灯数，i为灯具标号，j为灯组组号；
[0077] ⑤从Pj中选出最大值，其对应组号即为调光器需要调控的灯组。
[0078] 如图8‑9所示，根据步骤(5)，其照度调节方式为：
[0079] ①旋转照度旋钮将预设照度设置到某一数值；
[0080] ②按一下确认按钮，开始调光过程；
[0081] ③通过感光器测量该区域实际光照度数值计算照度误差，
[0082] 计算公式为：
[0083] e＝|LD‑LS|
[0084] 其中LS为当前照度值，LD为预设值，e为误差；
[0085] ④若e大于等于LD*6％+6勒克斯，且LD>LS，控制灯具亮度百分比加1，若LD
[0086] ⑤计算照度误差e，当e等于零或小于LD*6％+6勒克斯时，或者LD与LS的大小关系出现了反转，结束调光；否则继续执行步骤③④⑤。
[0087] 通过本技术方案，其具体实施工作方式为：
[0088] 1、按照区域，通过app将蓝牙mesh灯分成不同组，如1、2、3....灯组；
[0089] 2、将调光器到相应区域，打开开关电源，调节调光旋钮，改变RP阻值，控制程序采集其电压，转化成数字，控制OLED屏幕显示需要设置照度数值；
[0090] 3、单击确认按钮，开始启动调光功能；
[0091] 4、搜索附近的灯具；
[0092] 5、统计每组被实际搜索到的灯个数和相应蓝牙信号强度R；
[0093] 6、计算被搜索到的每盏灯蓝牙信号功率Pi＝10R10；
[0094] 7、计算每组灯具搜索功率Pj
[0095]
[0096] 其中M为每组中灯具总数,N为实际搜索到每组灯具个数，i为灯标号，j为灯组组号；
[0097] 8、从Pj中选出最大值，其对应组号即为调光器需要调控的灯组；
[0098] 9、根据下面公式计算测量照度与环境照度的误差值e，
[0099] e＝|LD‑LS|
[0100] 其中LS为当前照度值，LD为预设值
[0101] 10、若e大于LD*6％+6勒克斯，且LD>LS，控制灯具亮度百分比加1，若LD
[0102] 11、计算照度误差e，当e等于0或者小于时LD*6％+6勒克斯，或者LD与LS的大小关系出现了反转，结束调光；否则重新执行9、10、11步骤。
[0103] 基于上述技术方案，为了提高设备使用效果，如图10所示，
[0104] 所述调光器与移动终端集成一体设置。
[0105] 所述调光器的蓝牙芯片与移动终端的蓝牙芯片共用，显示屏与移动终端的触摸显示器共用，控制钮在移动终端的触摸显示器上独立设置，感光器与移动终端内的处理器通信连接，通过感光器将信号传输到移动终端的处理器上进行数据处理，并在触摸显示屏上进行显示，然后在移动终端上操作，通过移动终端上的蓝牙芯片与灯具进行通信调节灯具照度值。
[0106] 感光器S1集成在移动终端的机体S6上，感光器的半球形导光罩突出于移动终端的机体外部，感光器检测的照度信息通过移动终端的触摸显示器进行具体数据显示，操作人员在移动终端上进行相应的灯具照度调节。
[0107] 移动终端集成感光器，灯控app直接运行在移动终端(平板)上实现了灯具可分组、定位区域、调节灯光系统照度等功能，减少了多个设备之间匹配的问题，提高了操作流程效率。
[0108] 以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
[0109] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
