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1、10申请公布号CN104200094A43申请公布日20141210CN104200094A21申请号201410431772022申请日20140826G06F19/0020110171申请人中国计量学院地址310018浙江省杭州市下沙高教园区学源街258号72发明人陈亮沈洋张淑静金尚忠张淑琴周占春苏玲爱徐珍宝董艳燕54发明名称一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块57摘要一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法，是一种将道路照明中间视觉亮度同人眼视觉理想波长相结合且综合考虑LED光谱波长的具体分布以及周围环境光照而得出最佳照明效果的算法，有效地利用了环境中的自然光，将此算法应用于LE。
2、D固体光源，可以做到在节约电力资源的前提下创造出最好的照明效果。有效地避免了当今普遍使用的金卤灯以及高压钠灯对电力资源的浪费。并且本发明可以对影响照明效果的绿色光进行因人而异的调节，使得该发明更加人性化，该模块可以广泛应用于车灯，台灯，室内灯等非公共场合的照明。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图1页10申请公布号CN104200094ACN104200094A1/2页21一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块包括环境色光探测器、中枢控制系统、LED色光补充器；所述的环境色光探测器包括自然光透射板、红色。
3、光透射板、绿色光透射板、蓝色光透射板、光照度传感器、色光隔板；所述的中枢控制系统是将有环境色光探测器获得的信号进行处理提供给LED色光补充器，从而获得最佳色光调配；所述的LED色光补充器包括色光调和器、红色光发射器、绿色光发射器、蓝色光发射器、绿色光调节旋钮、出光孔。2根据权利要求1所述的一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块，其特征在于所述的红色光透射板、绿色光透射板、蓝色光透射板由两块色光隔板隔开，使得相互之间不受影响。3根据权利要求1所述的一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块，其特征在于所述的光照度探测器有三个，分别位于红色光透射板、绿色光透射板、蓝色光透射板的正下方，能够。
4、准确的获取环境自然光中的红光，绿光，蓝光的照度值。4根据权利要求1和3所述的一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块，其特征在于所述的三个光照度探测器由信号线同中枢控制系统相连接，再由中枢控制系统将处理的结果通过信号线传输给LED色光补充器。5根据权利要求1和4所述的一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块，其特征在于所述的LED色光补充器上顺序排列着红色光发射器、绿色光发射器、蓝色光发射器，在绿色光发射器前端是绿色光调节旋钮，用于根据不同人的适应性在白光的基础上手动调节对照明清晰度影响最大的绿色光含量，从而达到不同的照明效果。6根据权利要求1和5所述的一种基于配光原理的LED最佳照明。
5、效果算法模块，其特征在于所述的色光调和器位于红色光发射器、绿色光发射器、蓝色光发射器的正上方，对三种色光进行充分的调节，最终的光通过出光孔发射出来。7根据权利要求书1所述的一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块，其特征在于所述的LED色光补充器的工作原理应用的就是颜色的配色方程CRR1GG1BB11其中C为待配颜色色光，R1、G1、B1分别表示红绿蓝三基色，R、G、B分别表示三原色的数量即刺激值，“”表示视觉上相等。8根据权利要求书1所述的一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块，其特征在于所述的LED色光补充器所补充的对应的色光照度值根据公式EA1ER1EG1EB12EA2ER2E。
6、G2EB23可以求得权利要求书CN104200094A2/2页3式45中的BR，BG，BB，为理想的白光中LED红、绿、蓝三种色光的百分比，其为固定值，分别为21，69，10；ER1，EG1，EB1，为环境中的红、绿、蓝三种色光的光照度，可以由光照度传感器获得；ER2，EG2，EB2为LED色光补充器发射出的红、绿、蓝三种色光的光照度，补充的三种色光的总照度为EA2，总照度EA2可以由电压的大小来控制。权利要求书CN104200094A1/4页4一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块技术领域0001本发明涉及一种基于三基色配光原理的LED最佳照明效果的算法模块，具体涉及一种将道路照明中间。
7、视觉亮度同人眼视觉理想波长相结合且综合考虑LED光谱波长的具体分布而得出最佳照明效果的算法，属于光学领域。背景技术0002当今照明用电已经成为电量消耗的一大组成部分，我国的照明现状是采用高压钠灯和金卤灯，高压钠灯有启动慢，频闪强，耗电量大，升温快，噪声大等缺点，而金卤灯寿命短，耗电大，由此可见在节约能源上高压钠灯和金卤灯均不是最佳选择，并且据研究发现，人眼最敏感的色光为绿色光含量较多时的混合色光，而高压钠灯和金卤灯的光色成分中含蓝色光和绿色光的成分较少且不在人眼视觉状态下的最佳敏感区域，故传统的照明光不能达到最佳的照明效果。作为新型和高效的固体光源LED发光二极管，在21世纪具有广阔的发展前景。
8、，在很多照明领域中受到广泛关注。本发明提出一种将道路照明中间视觉同人眼的视觉理想波长相结合并且可以根据外界变化调节各色光的组成百分比，从而匹配出最佳的照明效果的一种算法，将此算法应用于LED固体光源，因而可以做到在节约电力资源的前提下创造出最好的照明效果。发明内容0003本发明为了解决现有技术的不足，提出了一种将道路照明中间视觉同人眼的视觉理想波长相结合并且可以根据外界变化调节各色光的组成百分比，从而匹配出最佳的照明效果的一种算法，将此算法应用于LED固体光源，即可做到在节约电力资源的前提下创造出最好的照明效果。0004首先对道路照明中的人眼视觉结构进行分析亮度水平在大于3CD/M2的明视觉时。
9、是人眼的锥状细胞在工作，亮度水平在约为0001CD/M2或者更低的暗视觉时，是人眼的杆状细胞在工作，介于0001CD/M2到3CD/M2的亮度水平时是杆状细胞和锥状细胞交替工作，能有效的缓解眼睛疲劳，故为降低交通事故的发生亮度水平应该为中间视觉，研究证明人眼在中间视觉范围内最佳光谱光视效能是在波长507NM到555NM范围内，这时最有利于人眼对周边物体的辨别。其次考虑我国的道路照明标准，我国和CIE规定机动车道道路照明的最高水平的路面亮度是20CD/M2，最低道路照明水平是05CD/M2，综合人眼的视觉结构和最佳光谱光视效能得出亮度水平在05CD/M2到2CD/M2并且波长在507NM到555。
10、NM能够达到符合标准且令人眼舒适的照明效果。0005为了达到上述效果本发明采用的方案如下0006本发明装置包括环境色光探测器、中枢控制系统、LED色光补充器；所述的环境色光探测器包括自然光透射板、红色光透射板、绿色光透射板、蓝色光透射板、光照度传感器、色光隔板；所述的中枢控制系统是将有环境色光探测器获得的信号进行处理提供给LED色光补充器，从而获得最佳色光调配；所述的LED色光补充器包括色光调和器、红色光发射说明书CN104200094A2/4页5器、绿色光发射器、蓝色光发射器、绿色光调节旋钮、出光孔；0007所述的红色光透射板、绿色光透射板、蓝色光透射板由两块色光隔板隔开，使得相互之间不受影。
11、响；0008所述的光照度探测器有三个，分别位于红色光透射板、绿色光透射板、蓝色光透射板的正下方，能够准确的获取环境自然光中的红光，绿光，蓝光的照度值；0009所述的三个光照度探测器由信号线同中枢控制系统相连接，再由中枢控制系统将处理的结果通过信号线传输给LED色光补充器；0010所述的LED色光补充器上顺序排列着红色光发射器、绿色光发射器、蓝色光发射器，在绿色光发射器前端是绿色光调节旋钮，用于根据不同人的适应性在白光的基础上手动调节对照明清晰度影响最大的绿色光含量，从而达到不同的照明效果；0011所述的色光调和器位于红色光发射器、绿色光发射器、蓝色光发射器的正上方，对三种色光进行充分的调节，最。
12、终的光通过出光孔发射出来；0012将由上述分析所得出的结论最佳光谱光视效能得出亮度水平在05CD/M2到2CD/M2并且波长在507NM到555NM设置在中枢控制系统中，从而综合控制整个模块；0013本发明是将道路照明中间视觉亮度同人眼视觉理想波长相结合且综合考虑LED光谱波长的具体分布以及周围环境光照而得出最佳照明效果的算法将此算法应用于LED固体光源，可以做到在节约电力资源的前提下创造出最好的照明效果。其中可以对影响照明效果的绿色光进行因人而异的调节，使得该发明更加人性化，并且有效地避免了当今普遍使用的金卤灯以及高压钠灯对电力资源的浪费0014与现有技术相比，本发明的优点00151现有的照。
13、明光源多为高压钠灯和金卤灯频闪强，耗电量大，升温快，噪声大等缺点，而金卤灯寿命短，耗电大，本发明装置应用在LED固体光源上能都有效的解决上述缺点；00162现有的LED灯没有考虑环境中的色光，发光亮度是固定不变的，而本发明有效地综合了环境中的光，从而可以做到在节约电力资源的前提下创造出最好的照明效果；00173研究表明对光照射物体的清晰度中影响最大的是绿色光，本发明装置的绿色光调节旋钮可以因人而异的调节绿色光的百分比，从而使得照明装置更加人性化，可以应用于车灯，台灯，室内灯等非公共场合的照明；附图说明0018图1为本发明的结构示意图0019附图标记说明00201太阳光，2自然光透射板，3色光隔。
14、板，4红色光透射板，5绿色光透射板，6蓝色光透射板，7光照度传感器，8信号线，9中枢控制系统，10LED色光补充器，11红色光发射器，12绿色光发射器，13蓝色光发射器，14绿色光调节旋钮，15出光孔，16色光调和器，17环境色光探测器具体实施方式0021为了更清楚地介绍本发明的技术方案，下面结合附图及具体实施方式，对本发明说明书CN104200094A3/4页6作进一步详细的说明0022如图1所示太阳光经过自然光透射板后照射到红色光透射板，绿色光透射板以及蓝色光透射板上，自然光透射板的作用就是将等量的自然光照射过来，从而可以做到准确的定量分析；红色光透射板，绿色光透射板，蓝色光透射板的作用就。
15、是吸收其他色光，让指定色光通过，从而准确的获得环境光照中红绿蓝三种色光的准确百分比；指定色光透过对应的色光透射板后照射在光照度传感器上，光照度传感器将信号通过信号线传输给中枢控制系统；再由中枢控制系统结合最佳的白光组成百分比发出指令，指令通过信号线传输给LED色光补充器，控制LED色光补充器中的红色光发射器，绿色光发射器，蓝色光发射器发射出准确百分比的色光，进而在色光调和器中进行均匀调和，再由出光孔发射出完美白光，在绿色光发射器前端有一个绿色光调节旋钮，其作用就是根据不同人对清晰度的不同需要在完美白光的基础上自动调节绿色光的百分比，从而获得适合自己清晰度的光照；0023如图1所示LED色光补充。
16、器的工作原理应用的就是颜色的配色方程0024CRR1GG1BB110025其中C为待配色光颜色，R1、G1、B1分别表示红、绿、蓝三基色，R、G、B分别表示三原色的数量即刺激值，“”表示视觉上相等，所以红色光发射器，绿色光发射器，蓝色光发射器可以根据不同百分比调配处不同的色光，即可以根据中枢控制系统的控制调配得到最完美的白光；0026通用LED白光主要色光为红、绿、蓝三种色光，并且根据研究表明理想的白光中LED红、绿、蓝三种色光的百分比分别是21，69，10，分别用BR，BG，BB，表示；环境中的红、绿、蓝三种色光的光照度分别为ER1，EG1，EB1，三个数值可以由环境色光探测器中的三个光照度。
17、传感器获得，三种色光的总照度为EA1；将该信息通过信号线传输给中枢控制系统，中枢控制系统通过设置的程序，有信号线发出命令通过信号线传输给LED色光补充器，LED色光补充器发射出的红、绿、蓝三种色光的光照度分别为ER2，EG2，EB2，补充的三种色光的总照度为EA2，总照度EA2可以由电压的大小来控制，由此分析可以得出0027EA1ER1EG1EB120028EA2ER2EG2EB2300290030由式234从而可以求得00310032ER2，EG2，EB2，即为LED色光补充器所要补充的光照度值。0033如图1所示由上可知已经可以调配出完美的白光，也是最通用的白光，不同的人根据自己对清晰度的不同需求可以调节绿色光发射器前端的绿色光调节旋钮进行调节，以说明书CN104200094A4/4页7达到自己的需求，此项功能更加人性化。说明书CN104200094A1/1页8图1说明书附图CN104200094A。