CN102448236A - 荧光灯的调光发光系统及其感测装置 - Google Patents

Abstract

兹揭露一种荧光灯的调光发光系统及其感测装置，所述调光发光系统包含发光单元、感测装置及控制装置。感测装置可感应标的物的存在，据以产生感测讯号，并根据感测讯号产生并输出调控讯号至控制装置，控制装置根据调控讯号调整电源的供应电流，并将供应电流的脉波宽度与相位大小提供至发光单元，以控制发光单元所发射的光线的强度。当标的物存在时，产生的调控讯号使控制装置提高供应电流的脉波宽度与相位大小，而提高光线的强度。当标的物不存在时，产生的调控讯号使控制装置降低供应电流的脉波宽度与相位大小，而降低光线的强度。

Description

荧光灯的调光发光系统及其感测装置

技术领域

本发明关于一种荧光灯的调光发光系统及其感测装置，并且特别地，本发明关于一种具省电功能的荧光灯的发光与调光系统及其感测装置。

背景技术

近年来，由于全球暖化的冲击，以及原物料价格飙涨、能源短缺的问题，各国政府积极实行各项环保政策，而相关制造者也纷纷投入省电装置的开发与生产。举例而言，省电灯具便是其中一种最蓬勃发展的省电装置。除了有T5日光灯、发光二极管等省电发光组件的问世之外，也有各种利用调控方式的改变来达到省电目的的发光调控系统。例如，以手动开关分段控制灯泡的点亮数量。然而由于灯泡点亮的瞬间特别耗电，且过为频繁的启闭灯泡，可能会造成灯泡或灯管、开关按键、电源线路等的损坏。

再如，于照明设备上设置人体红外线感应器，藉由感测周遭是否有人员活动，来决定开启或关闭的照明灯具。虽然这样的设计具有高度自动化的优点，但当人员频繁进出时，同样会有灯泡或灯管容易损坏的问题。

又如，于照明设备上设置环境亮度感应器，藉由感测环境亮度是否足够，来决定开启或关闭的照明灯具。虽然这样的设计具有高度自动化的优点，但此种设计的灯具较适用于一般道路或公共场合，对于某些不需要长时间高度照明的室内场合，如室内停车场或地下停车场，平时如给太强的亮光则不仅会太耗费电力也浪费能源，但如有人在但却给予太低的亮光照度，则可能因为环境亮度不足而使使人员待在当地无法工作。

发明内容

因此本发明即是以荧光灯调光发光系统，配合人体红外线传感器，提供一种平时人员不在工作现场时，该灯具就持续以减少发光亮度用较小瓦数来发光的方法来做节能减碳。而当该地方有人、车等经过或有人员进驻工作时，则该系统经过感测认知后，便可提高至以最大强度的光线来照亮现场。这种具有灯光亮度管理的、荧光灯调光发光系统，在配合的人体红外线的传感器后，就能以最有效的方法来管理灯光的发光亮度，达到最大的节能减碳的效果。

因此，本发明的一个目的在于提供一种以人体及环境感测为主的荧光灯调光发光系统，以解决先前技术的问题。根据一具体实施例，该荧光灯的调光发光系统包含发光单元、感测装置以及控制装置。

其中，发光单元可发射光线。感测装置可感应标的物的存在，据以产生第一感测讯号，并根据第一感测讯号产生并透过有线或射频无线电的方式输出调控讯号。此外，控制装置分别连接发光单元、感测装置以及电源，用以透过有线或射频无线电的方式自感测装置接收调控讯号，并根据调控讯号调整电源的供应电流的脉波宽度与相位大小，并将供应电流提供至发光单元，以控制发光单元所发射的光线的强度。

特别地，当标的物存在时，根据第一感测讯号所产生的调控讯号可经由传输线传回调光发光系统的控制装置，或经由无线传输电路传输回控制装置，使控制装置提高供应电流的脉波宽度与相位大小，进而提高发光单元所发射的光线的强度。反之，当标的物不存在时，其所产生的调控讯号经传输回控制装置后，可使控制装置降低供应电流的脉波宽度与相位大小，进而降低发光单元所发射的光线的强度。甚至当时间更久时，系统便可以自动再降低其供应电流的脉波宽度与相位大小，使其光线强度再降低以达到节能减碳的目地。

本发明之另一目的在于提供一种用于荧光灯的调光发光系统的感测装置。根据一具体实施例，该荧光灯的调光发光系统包含发光单元以及控制装置，而感测装置则包含第一感测单元、处理单元以及输出单元。

第一感测单元可感应其外围是否有标的物存在，并据以产生第一感测讯号。处理单元连接第一感测单元，用以接收并根据第一感测讯号产生调控讯号。此外，输出单元连接处理单元，用以接收该处理单元所送过来的调控信号，将其转换为有线电路或无线遥控的调控讯号，至当其将调控讯号透过有线或射频无线电的方式传输至荧光灯调光发光系统的控制装置，使得控制装置根据调控讯号调整其推动电路的供应电流的脉波宽度与相位大小，并将不同的供应电流的脉波宽度与相位大小提供至发光单元，以控制其所发射的光线的强度。

特别地，当标的物存在时，根据第一感测讯号所产生的调控讯号可使控制装置提高其所供应的电流的脉波宽度与相位大小，进而提高发光单元所发射的光线的强度。反之，当标的物不存在时，则依其所产生的调控讯号使控制装置降低其所供应的电流的脉波宽度与相位大小，进而降低发光单元所发射的光线的强度。

本发明的有益效果在于通过对人体及环境感测，不需要频繁开启或关闭照明灯具而对灯光的亮度进行管理，减少灯泡或灯管、开关按键、电源线路等的损坏，并达到最大的节能减碳的效果。

关于本发明的优点与精神，可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1A绘示根据本发明的一具体实施例的荧光灯的调光发光系统的示意图。

图1B绘示根据本发明的另一具体实施例的荧光灯的调光发光系统的示意图。

图1C绘示根据本发明的一具体实施例的荧光灯的调光发光系统中的发光单元及控制装置的示意图。

图2绘示根据本发明的一具体实施例的荧光灯的调光发光系统中的感测装置的示意图。

图3则绘示根据本发明的一具体实施例的荧光灯的调光发光系统中的控制装置的示意图。

附图标记

1：荧光灯的调光发光系统

10：发光单元                 12：感测装置

120：红外线传感器            121：光敏电阻传感器

122：透镜                    123：放大电路

124：检知电路                125：处理单元

126：输出单元                127：电源供应电路

128：低亮度选择开关

129：各种发光亮度延迟时间选择开关

14：控制装置                 140：转换电路

142：低压电源供应电路

144：功因调整电路            146：调光电路

147：无线遥控接收电路        148：推动电路

2、3：电源

具体实施方式

本发明提供一种荧光灯的调光发光系统及其感测装置。以下将详述本发明的具体实施例以及实际应用案例，藉以充分说明本发明的特征、精神及优点。

请一并参见图1A至图3，图1A绘示根据本发明的一具体实施例的荧光灯的调光发光系统的示意图；图1B绘示根据本发明的另一具体实施例的荧光灯的调光发光系统的示意图；图1C绘示根据本发明的一具体实施例的荧光灯的调光发光系统中的发光单元及控制装置的示意图；图2绘示根据本发明的一具体实施例的荧光灯的调光发光系统中的感测装置的示意图；图3则绘示根据本发明的一具体实施例的荧光灯的调光发光系统中的控制装置的示意图。

如图1A所示，本具体实施例的荧光灯的调光发光系统1可包含发光单元10、感测装置12以及控制装置14。

发光单元10，例如，但不限于，日光灯管、泡、荧光灯、省电灯管/灯泡、发光二极管等，可发射光线。感测装置12可感应标的物(例如，但不限于，人、动物、车辆等)的存在，据以产生第一感测讯号，并根据第一感测讯号产生并输出调控讯号。控制装置14分别连接发光单元10、感测装置12以及交流电源2，用以自感测装置12接收调控讯号，并根据调控讯号调整交流电源2的供应电压与电流，并将不同的供应电流的脉波宽度与相位大小提供至发光单元10，以控制发光单元10所发射的光线的强度。

特别地，当标的物存在时，根据第一感测讯号所产生的调控讯号可使控制装置14提高其所供应的电流的脉波宽度与相位大小，进而提高发光单元10所发射的光线的强度。反之，当标的物不存在时，则根据第一感测讯号所产生的调控讯号可使控制装置14降低其所供应的电流的脉波宽度与相位大小，进而降低发光单元10所发射的光线的强度。

如图所示，于本具体实施例中，一个感测装置12可连接多组控制装置14与发光单元10。换言之，于实际应用中，一个感测装置12所感测的结果可用来控制多个发光单元10的光线强度。举例而言，可将感测装置12设置在安置有多组控制装置14与发光单元10的房间中央处，当有人进入房间时，感测装置12感测到人的活动，进而产生相对应的感测讯号，以驱动各个控制装置14的控制发光单元10发光，并增强其发光光线强度。而当房间中无人活动时，感测装置12产生相对应的感测讯号，以驱动各个控制装置14降低其发光单元10所发射的光线的强度。

于实际应用中，本发明的荧光灯的调光发光系统1也可包含多个感测装置12及一或多组控制装置14与发光单元10。举例而言，可将多个感测装置12分别设置在停车场的多个入口处，当有人通过任一入口处进入停车场时，设置于该入口处的对应的感测装置12便产生相对应的感测讯号，以驱动其所连接之一或多个控制装置14控制发光单元10发光，并增强其发射的光线的强度。

此外，如图1B所示，前述控制装置可进一步包含调光电路146以及无线遥控接收电路147，且感测装置12可以射频无线电方式将调控讯号透过无线遥控接收电路147传输至调光电路146，以达成前述依据感测装置12的感测结果调整发光单元10所发射的光线强度的目的。

再如图1C所示，本发明的发光单元10可与控制装置14的部份(如图所示的低压电源供应电路142、无线遥控接收电路147以及推动电路148)或全部整合于省电灯具或其它类型的发光装置中。

如图2所示，本具体实施例的感测装置12可包含红外线传感器(passive infra-red，PIR)120、光敏电阻传感器(CDS)121、透镜122、放大电路123、检知电路124、处理单元125、输出单元126、电源供应电路127、低亮度选择开关128以及各种发光亮度延迟时间选择开关129。

红外线传感器120可感应其外围是否有如前所述或其它标的物的存在，并据以产生第一感测讯号。于实际应用中，也可用其它适当的传感器取代本文所述的红外线传感器120。光敏电阻传感器121可感应其外围的环境亮度，并据以产生第二感测讯号。透镜122可协助红外线传感器120的聚焦。

放大电路123分别连接红外线传感器120及光敏电阻传感器121，用以放大红外线传感器120所产生的第一感测讯号，及光敏电阻传感器121所产生的第二感测讯号。检知电路124连接放大电路123，用以检验第一感测讯号及第二感测讯号的准位。处理单元125连接检知电路124，例如，单芯片处理器、SoC处理器或其它合适的处理单元，用以接收并根据第一感测讯号以及第二感测讯号以产生调控讯号。输出单元126连接处理单元125，用以接收并输出调控讯号，于实际应用中，该输出单元126可为数字输出推动电路，其直接以电缆线或其它连接线有线连接控制装置，或者，输出单元126也可为射频输出推动电路或其它类型的无线输出电路，其以无线电遥控信号遥控控制装置(即，控制装置以无线遥控接收电路147接收调控讯号)，进而使其接受指令而控制发光单元发射不同强度的光线。

于实务中，当环境亮度低于第一默认值时，根据第二感测讯号所产生的调控讯号可使控制装置14提高供应电流的脉波宽度与相位大小，进而提高光线强度；反之当环境亮度高于第二默认值时，根据第二感测讯号所产生的调控讯号可使控制装置14降低供应电流的脉波宽度与相位大小，进而降低发光光线强度。于实务中，前述第一默认值可等于或小于第二默认值。

请注意，于实际应用中，可赋予感测装置12所感测的第一感测讯号以及第二感测讯号不同的权重，以产生并输出适当的调控讯号。举例而言，可使第一感测讯号的权重大于第二感测讯号，因此，无论环境亮度如何(例如，无论是白天、傍晚或夜间)，只要感测到标的物，感测装置12便产生调控讯号使控制装置14提高供应电流的脉波宽度与相位大小，进而提高发光光线强度至预设亮度(例如，提高至发光单元10全亮的亮度)。或者，只要没有感测到标的物，感测装置12便产生调控讯号使控制装置14降低供应电流的脉波宽度与相位大小，进而降低发光光线强度至预设亮度(例如，降低至发光单元10的1/2亮度)。

另外，也可使第二感测讯号的权重大于第一感测讯号，因此，无论是否感测到标的物，只要环境亮度低于默认值，感测装置12便产生调控讯号使控制装置14提高供应电流的脉波宽度与相位大小，进而提高发光光线强度至预设亮度(例如，提高至发光单元10全亮的亮度)。或者，只要环境亮度高于默认值，感测装置12便产生调控讯号使控制装置14降低供应电流的脉波宽度与相位大小，进而降低光线强度至预设亮度(例如，降低至发光单元10的1/3亮度，或使发光单元10不发光)。

当然，于实务中，感测装置12可同时根据第一感测讯号以及第二感测讯号产生并输出调控讯号。举例而言，感测装置12可先根据第二感测讯号(基于环境亮度)而限制调控讯号的范围，再根据第一感测讯号(基于标的物的存在与否)选择特定的调控讯号，反之亦然。

此外，低亮度选择开关128以及各种发光亮度延迟时间选择开关129则分别连接处理单元125，用以进行相对应的调控。举例而言，低亮度选择开关128可控制处理单元125在接收了代表红外线传感器120未感应到标的物的存在的第一感测讯号，及/或代表光敏电阻传感器121所感测的环境亮度高于第二默认值的第二感测讯号时，产生代表低亮度或不亮的调控讯号。另举例而言，各种发光亮度延迟时间选择开关129可控制处理单元125于调控讯号中加上以高亮度发光的延迟时间(例如，但不限于，以高亮度发光10秒、1分钟、10分钟、1小时)信息。

于实际应用中，感测装置12还可包含对照表(未绘示)，用以储存关于第一感测讯号及/或第二感测讯号的多个感测讯号值，以及分别对应多个感测讯号值的多个调控讯号值，以使处理单元125可根据第一感测讯号及/或第二感测讯号查询对照表，找出相对应的调控讯号值，并据以产生并输出对应该调控讯号值的调控讯号。藉此，本发明的感测装置12可根据各种不同的标的物存在状况及/或环境光源状况来产生对应的调控讯号，以更精细地控制发光单元10所发射的光线亮度。

此外，电源供应电路127用以连接前述感测装置12的各单元/电路，以供应感测装置12所需的电力。电源供应电路127可视情况连接交流电(如市电)，并包含交流/直流转换电路、滤波电路、稳压电路、降压电路或其它合适的电路。电源供应电路127也可直接连接直流电(如12V直流电)，而节省前述的繁复电路。

如图3所示，本具体实施例的控制装置14可包含转换电路140、低压电源供应电路142、功因调整电路144、调光电路146以及推动电路148。

转换电路140通常连接交流电(如市电)，并包含交流/直流转换电路、滤波电路、稳压电路或其它合适的电路。低压电源供应电路142连接转换电路140，用以将转换电路140所转换的直流电降压成低压直流电源。功因调整电路144耦接转换电路140，用以调整转换电路140所转换时所产生的交流市电电源的功率。

调光电路146分别耦接低压电源供应电路142、功因调整电路144以及感测装置12，用以接收调控讯号，并根据调控讯号控制功因调整电路144。请注意，于实务中，当感测装置12以无线方式传输调控讯号时，控制装置14可进一步包含前述的无线遥控接收电路147，使得调光电路146可透过无线遥控接收电路147接收调控讯号。推动电路148分别耦接功因调整电路144、调光电路146以及发光单元10，用以自功因调整电路144接收调整后的电压与电流，并将之供应至推动电路148，以控制发光单元10发射所期望的强度的光线。

请注意，于实际应用中，本发明的荧光灯的调光发光系统及其所包含的各主要单元/装置(即，发光单元、感测装置以及控制装置)或次要单元/装置可包含其它合适的单元、组件等，且其数量、尺寸、配置方式、连接关系等可在不悖离本发明的精神与范畴的情况下，视情况进行调整，并不限于本文的描述。举例而言，各单元、组件可视情况合并成单一硬件或分离成多个部份。

此外，于实际应用中，以前述的停车场为例，荧光灯的调光发光系统使用如习知的28W的T5日光灯，当本发明的荧光灯的调光发光系统的感测装置侦测到有人于其感测区内活动时，荧光灯的调光发光系统的日光灯将以全数瓦数点亮。但是当在夜间，没人进出该停车场时，荧光灯的调光发光系统的日光灯便会以其一半左右的瓦数来点灯，或以其三分之二的电力瓦数，或其它更适当的瓦数，来点亮该区域的日光灯，以达到节能减碳的功效。

综上所述，本发明的荧光灯的调光发光系统及其感测装置，可根据标的物的存在与否及/或环境亮度来调整发光单元所发射的光线的强度。特别地，当没有标的物存在时，本发明的荧光灯的调光发光系统及其感测装置仍可控制发光单元，发射特定较低强度(例如，但不限于，发光单元的1/2、1/3、1/4亮度等)的光线，以提供较低照度的照明。藉此，本发明的荧光灯的调光发光系统可应用于如停车场、地下室、校园角落、景观、楼梯走道以及逃生出口等需要持续照明处，同时达到安全及节能的功效。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种荧光灯的调光发光系统，其特征在于：

所述荧光灯的调光发光系统包含：

一发光单元(10)，用以发射一光线；

一感测装置(12)，用以感应一标的物的存在，据以产生一第一感测讯号，并根据该第一感测讯号产生并通过有线或射频无线电的方式输出一调控讯号；以及

一控制装置(14)，分别连接该发光单元(10)以及该感测装置(12)，用以通过有线或射频无线电的方式自该感测装置(12)接收该调控讯号，并根据该调控讯号调整一推动电路(148)上的电流的脉波宽度与相位大小，并使提供至该发光单元(10)，以控制该发光单元(10)发射的光线的强度；

其中当该标的物存在时，根据该第一感测讯号所产生的该调控讯号使该控制装置(14)提高该供应电流的脉波宽度与相位大小，进而提高该发光单元(10)所发射的光线的强度；

其中当该标的物不存在时，根据该第一感测讯号所产生的该调控讯号，使该控制装置(14)降低该供应的电流的脉波宽度与相位大小，进而降低该发光单元(10)所发射的光线的强度。

2.如权利要求1所述的荧光灯的调光发光系统，其特征在于：该感测装置(12)进一步感应一环境亮度，据以产生一第二感测讯号，并同时根据该第一感测讯号以及该第二感测讯号产生并输出该调控讯号；其中当该环境亮度低于一第一默认值时，根据该第二感测讯号所产生的该调控讯号使该控制装置(14)提高该供应电流的脉波宽度与相位大小，进而提高该发光单元(10)所发射的光线的强度；其中当该环境亮度高于一第二默认值时，根据该第二感测讯号所产生的该调控讯号，会使得该控制装置(14)降低其所供应的电流的脉波宽度与相位大小，进而降低该发光单元(10)所发射的光线的强度。

3.如权利要求2所述的荧光灯的调光发光系统，其特征在于：该感测装置(12)进一步包含：

一第一感测单元，用以感应其外围是否有该标的物存在，并据以产生该第一感测讯号；

一第二感测单元，用以感应其外围的该环境亮度，并据以产生该第二感测讯号；

一处理单元(125)，分别连接该第一感测单元以及该第二感测单元，用以接收并根据该第一感测讯号以及该第二感测讯号产生一调控讯号；以及

一输出单元(126)，连接该处理单元(125)，用以接收并通过有线或射频无线电的方式输出该调控讯号。

4.如权利要求3所述的荧光灯的调光发光系统，其特征在于：该第一感测单元系一红外线传感器。

5.如权利要求3所述的荧光灯的调光发光系统，其特征在于：该第二感测单元系一光敏电阻传感器。

6.如权利要求3所述的荧光灯的调光发光系统，其特征在于：该感测装置(12)进一步包含一对照表，用以储存关于该第一感测讯号的多个感测讯号值，以及分别对应该多个感测讯号值的多个调控讯号值，以根据该第一感测讯号查询该对照表，找出其所相对应的调控讯号值，并据以产生并输出其所对应该调控讯号值的该调控讯号。

7.如权利要求1所述的荧光灯的调光发光系统，其特征在于：该控制装置(14)进一步包含：

一转换电路(140)，耦接一电源；

一低压电源供应电路(142)，耦接该转换电路(140)；

一功因调整电路(144)，耦接该转换电路(140)；

一调光电路(146)，分别耦接该低压电源供应电路(142)以及该功因调整电路(144)，并通过一连接线以有线的方式连接该感测装置(12)或通过一无线遥控接收电路以射频无线电的方式无线连接该感测装置(12)；以及

该推动电路(148)，分别耦接该功因调整电路(144)、该调光电路(146)以及该发光单元(10)。

8.一种用于一荧光灯的调光发光系统的感测装置，该荧光灯的调光发光系统包含一发光单元(10)以及一控制装置(14)，其特征在于：该感测装置(12)包含：

一第一感测单元，用以感应其外围是否有一标的物存在，并据以产生一第一感测讯号；

一处理单元(125)，连接该第一感测单元，用以接收并根据该第一感测讯号产生一调控讯号；以及

一输出单元(126)，连接该处理单元(125)，用以接收并通过有线或射频无线电的方式输出该调控讯号至该控制装置(14)，使得该控制装置(14)根据该调控讯号调整一供应电源的供应电流的脉波宽度与相位大小，并将之输出至该发光单元(10)，以控制该发光单元(10)所发射的光线的强度；

其中当该标的物存在时，根据该第一感测讯号所产生的该调控讯号，使该控制装置(14)提高该供应电流的脉波宽度与相位大小，进而提高该发光单元(10)所发射的光线的强度；

其中当该标的物不存在时，根据该第一感测讯号所产生的该调控讯号，使该控制装置(14)降低该供应电流的脉波宽度与相位大小，进而降低该发光单元(10)所发射的光线的强度。

9.如权利要求8所述的感测装置，其特征在于：该第一感测单元系一红外线传感器。

10.如权利要求8所述的感测装置，其特征在于：所述感测装置(12)进一步包含：

一第二感测单元，用以感应其外围的一环境亮度，并据以产生一第二感测讯号；

其中该处理单元连接该第二感测单元，并同时根据该第一感测讯号以及该第二感测讯号产生并输出该调控讯号；

其中当该环境亮度低于一第一默认值时，根据该第二感测讯号所产生的该调控讯号，使该控制装置(14)提高该供应电流的脉波宽度与相位大小，进而提高该光线的强度；

其中当该环境亮度高于一第二默认值时，根据该第一感测讯号所产生的该调控讯号使该控制装置(14)降低该供应电流的脉波宽度与相位大小，进而降低该光线的强度。

11.如权利要求10所述的感测装置，其特征在于：该第二感测单元系一光敏电阻传感器。

12.如权利要求8所述的感测装置，其特征在于：该处理单元进一步包含一对照表，用以储存关于该第一感测讯号的多个感测讯号值，以及分别对应该多个感测讯号值的多个调控讯号值，以根据该第一感测讯号查询该对照表找出相对应的调控讯号值，并据以产生并输出对应该调控讯号值的该调控讯号。

13.如权利要求8所述的感测装置，其特征在于：该控制装置(14)通过一连接线以有线的方式连接该输出单元或通过一无线遥控接收电路以射频无线电的方式无线连接该输出单元。

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