CN102798465A - 光线照度分级装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光线照度分级装置及方法，包括光线照度测量、应用场景设定、照度等级指示与报警、及控制等功能。在不同应用场景下，都能以简单实用的方法、明确地指示当前光线照度对于实际应用场景的相对适合度。在此基础上，根据实际应用中光线照度的可能变化情况，提供了一种延时关闭指示信息和延时报警的方法。本发明将测量所得光线照度数据转换成为简单、明确的指示信息和报警信息，让普通用户在学习、工作和日常生活中可以很方便地根据这些信息改善照明情况或调整身体姿态以保护视力，又避免了对用户正常的学习、工作或生活的干扰。

Description

光线照度分级装置及方法

技术领域

本发明涉及一种光线照度分级装置及方法，尤其涉及一种用于保护视力的光线照度分级装置及方法。

背景技术

近些年来，我国年轻人，特别是学生群体的近视比率很高。一个非常重要的原因是在用眼强度很大的学习、工作和生活中环境光线照度不合适。很多时候光线太暗，也有些时候是光线太亮。通常，光线不合适有两方面的原因：一是所处环境内的光线本身不合适（如太亮或太暗），二是由于身体姿态（如坐姿或头姿）不正确挡住光线，让本来合适的光线照到目标区域时变暗了。

然而，光线是否合适一般只有专业的人士借助于专业的仪器才能判断。其原因在于一方面光线照度的测量是蛮专业的事情；另外一方面，不同应用场景对照度的要求不尽然相同。因此，普通用户在日常学习、生活和工作中不容易判断光线是否合适。

当然，现在已经有专业的设备来测量光线照度。然而，这些设备只是测量光线照度，而不能告知普通用户这些设备所测得的光线照度意味着什么，以及适合于那些应用场景，因而普通用户无法使用。

目前，也有公开的技术方案用于检测照度并告诉用户所得光线照度对于人眼来说是否合适。但所有这些方案的根本问题是：它们忽视了用户实际使用情况的复杂性。首先，不同的学习、工作和生活场景对于光线照度的要求不同。再则，光线照度对于人眼来说并不总是可以简单地用“好”与“不好”来区分。最后，向用户传递照度信息时，如果方法不妥，也会干扰用户正常的学习或工作。之前的所有技术方案由于没有合理地对待这些方面，都难于得到普遍应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非常简单、又有效的光线照度分级装置及方法。该装置及方法能够在不同应用场景下，以极为简单的方式，明确地指示当前光线照度对于当前应用场景的相对适合度。另外，根据应用中光线照度的可能变化情况，提供一种延时关闭指示信息和延时报警的方法。本发明根据实际应用情况和使用习惯，将测量所得光线照度数据转换为容易理解的、明确的指示信息和报警信息，从而让普通用户在学习、工作和日常生活中可以很清楚地知道如何改善照明情况或调整身体姿态以保护视力。

下面为实现本发明目的的第一个方案。

一种光线照度分级装置，包括：

一个测量单元，包括一个独立的光传感器或一个由光敏器件和相关软硬件构成的光传感器模块，用于测量光线照度；以及

一个设置单元，用于让用户设定所述光线照度分级装置的应用场景，所述应用场景包含两个或两个以上场景；以及

一个指示单元，用于根据测得的光线照度，提供指示信息以反映当前光线照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的相对关系，对应于任一个设定的应用场景，所述指示信息分太暗、合适和太亮三种情况；以及

一个控制单元，用于识别所述设置单元所设定的应用场景，控制所述测量单元进行照度测量，并将测得的照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围比较，根据比较结果控制所述指示单元提供指示信息，对应于每一个应用场景的所述照度范围有下限和上限二个数据，都保存于所述光线照度分级装置硬件或固件中。

进一步的，当测得的光线照度与所述照度范围数据比较时，如果照度低于下限，那么指示信息为太暗；如果照度高于下限而低于上限，那么指示信息为合适，或先保持指示信息为合适并在该指示信息保持一个第一时间段后关闭该指示信息；如果照度高于上限，那么指示信息为太亮。

进一步的，如果指示信息为太暗或太亮，所述指示单元立刻或在同一指示信息保持一个第二时间段后，以声音、光、或机械振动中一种或几种组合的形式启动报警。

下面为实现本发明目的的第二个方案。

一种光线照度分级装置，包括：

一个测量单元，包括一个独立的光传感器或一个由光敏器件和相关软硬件构成的光传感器模块，用于测量光线照度；以及

一个设置单元，用于让用户设定所述光线照度分级装置的应用场景，所述应用场景包含两个或两个以上场景；以及

一个指示单元，用于在测量照度时，根据测得的照度向用户提供指示信息以反映当前光线照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的相对关系，对应于任一个设定的应用场景，所述指示信息分太暗和合适二种情况；以及

一个控制单元，用于识别所述设置单元所设定的应用场景，控制所述测量单元进行照度测量，并将测得的照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的下限比较，根据比较结果控制所述指示单元提供指示信息。

进一步的，如果指示信息为太暗，所述指示单元以声音、光、或机械振动中一种或几种组合的形式，立刻或等待一个第三时间段后启动报警以引起用户注意。

下面为实现本发明目的的第三个方案。

一种光线照度分级方法，包括步骤：

(a)设定所述光线照度分级方法的应用场景，所述应用场景包含两个或两个以上场景；

(b)测量光线照度；

(c)将测得的照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围比较，并根据比较结果提供指示信息以反映当前光线照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的相对关系，对应于任一个设定的应用场景，所述指示信息分太暗、合适和太亮三种情况，对应于每一个应用场景的所述照度范围有下限和上限二个数据。

进一步的，当测得的光线照度与所述照度范围数据比较时，如果照度低于下限，那么指示信息为太暗；如果照度高于下限而低于上限，那么指示信息为合适，或先保持指示信息为合适并在该指示信息保持一个第四时间段后关闭该指示信息；如果照度高于上限，那么指示信息为太亮。

进一步的，如果指示信息为太暗或太亮，那么立刻或在同一指示信息保持一个第五时间段后，以声音、光、或机械振动中一种或几种组合的形式启动报警。

下面为实现本发明目的的第四个方案。

一种光线照度分级方法，包括步骤：

(a)设定所述光线照度分级方法的应用场景，所述应用场景包含两个或两个以上场景；

(b)测量光线照度；

(c)将测得的照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的下限比较，并根据比较结果提供指示信息以反映当前光线照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的相对关系，对应于任一个设定的应用场景，所述指示信息分太暗和合适二种情况。

进一步的，如果指示信息为太暗，那么以声音、光、或机械振动中一种或几种组合的形式，立刻或等待一个第六时间段后启动报警以引起用户注意。

需要说明的是，本发明中所述第二时间段、第三时间段、第五时间段和第六时间段是可以随实际光线照度偏离当前应用场景所需照度范围的下限或上限的程度而变化的值。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种新的光线照度分级装置及方法。由于在不同应用场景下都能根据对光线照度的简化分级，明确地指示当前光线照度对于当前应用场景的相对适合度，并采用了延时关闭指示信息和延时报警的方法，按本发明的装置或方法在光线合适时尽量不打扰使用者正常的生活、学习或工作，光线不合适时及时地提醒光线如何偏离实际所需的照度范围。普通用户可以根据这些明确的指示信息，很方便地调整光线、身体姿态、或应用场景以得到符合实际使用情况的光线照度，从而保护视力。

通过参照结合附图所进行的如下描述以及权利要求书中的内容，并且随着对本发明的更全面的理解，本发明的其它目的和效果将是显而易见的。

附图说明

本发明通过实例的方式, 参照附图进行详尽的解释，其中:

图1为按本发明的光线照度分级装置的结构示意图；

图2为按本发明的第一种光线照度分级装置的三个应用场景所对应的照度范围示意图；

图3为按本发明的第一种光线照度分级装置中应用场景与照度指示灯示意图；

图4为按本发明的第二种光线照度分级装置的三个应用场景所对应的照度范围示意图；

图5为按本发明的第二种光线照度分级装置中应用场景与照度指示灯的第一种情况示意图；

图6为按本发明的第二种光线照度分级装置中应用场景与照度指示灯的第二种情况示意图。 

具体实施方式

下面详细说明本发明的第一个方案的一个实施例，在此实施例中，光线照度分级装置包含三个应用场景。

如图1所示，光线照度分级装置由一个用于测量光线照度的测量单元1、一个让用户设定应用场景的设置单元2、一个用于提供有关应用场景和照度等级信息的指示单元3、以及一个控制单元4构成。

光线照度分级装置所定义三个应用场景分别为“休闲”，“读写”和“试验”。如图2所示，每一个应用场景都有二个照度范围数据：下限和上限。所有这些照度范围数据都保存在光线照度分级装置内部的硬件或固件中。需要说明的是，图2仅仅示意各个应用场景所对应的照度范围不同，而不表示这些照度范围之间的相对位置。

如图3所示，光线照度等级信息（即光线适合度）由红、绿二色的LED灯及其附属文字（太暗，合适和太亮）来指示，各个不同应用场景用独立的LED灯及其附属文字（休闲，读写和试验）来指示。

报警由蜂鸣器来实现。

在光线照度分级装置正常工作时，用户通过设置单元2设定应用场景。控制单元4将测量单元1测到的光线照度信息经过适当处理后仅与用户设定的那个应用场景所对应的照度范围数据（下限与上限）比较，并根据比较结果控制指示单元3向用户发出明确的指示和报警信息，包含用户设定的当前应用场景，以及当前光线照度与该应用场景所需照度范围的相对关系（如太暗、合适或太亮）。具体情况是：如果照度低于下限，那么对应于文字“太暗”的红灯亮起或闪烁直至状态发生改变，如果此状态持续一段较短时间（如3秒）不变，那么启动报警；如果照度高于下限而低于上限，那么对应于文字“合适”的绿灯亮起或闪烁直至状态发生改变，如果此状态持续一段时间（如10秒）不变，那么关闭绿灯以不影响使用者的正常工作；如果照度高于上限，那么对应于文字“太亮”的红灯亮起或闪烁直至状态发生改变，如果此状态持续一段较短时间（如3秒）不变，那么启动报警。在每次指示照度信息的同时，对应于当前应用场景的那个指示灯也同时亮起或闪烁以指示当前的应用场景。在发生报警时，用户可以根据这些明确的指示信息调整光线照度、身体姿态或应用场景以确保目标区域的光线照度符合实际使用情况的要求。

下面详细说明本发明的第二个方案的一个实施例，在此实施例中，光线照度分级装置包含三个应用场景。

如图1所示，光线照度分级装置由一个测量光线照度的测量单元1、一个设定应用场景的设置单元2、一个提供有关应用场景和照度等级信息的指示单元3、以及一个控制单元4构成。

光线照度分级装置所定义三个应用场景分别为“休闲”，“读写”和“试验”。如图4所示，每一个应用场景的照度范围都只有一个下限值。需要说明的是，图4仅仅示意各个应用场景所对应的照度范围不同，而不表示这些照度范围之间的相对位置。

光线照度的二个等级（太暗和合适）可以用二个指示灯指示（如图5右侧），也可以用一个指示灯指示（如图6右侧），当然还有其它变通方式，在此不一一阐述，为简单起见，下面以图5所示情况为例说明，稍后再简要说明图6的情况。如图5所示，光线照度信息由红、绿二色的LED灯及其附属文字（太暗，合适）来指示，各个不同应用场景用独立的LED灯及其附属文字（休闲，读写和试验）来指示。

报警由蜂鸣器来实现。

在光线照度分级装置正常工作时，用户通过设置单元2设定应用场景。控制单元4将测量单元1测到的光线照度信息经过适当处理后仅与用户设定的那个应用场景所对应的照度范围的下限比较，并根据比较结果控制指示单元3向用户发出明确的指示和报警信息，包含用户设定的当前应用场景，以及当前光线照度与该应用场景所需照度范围的相对关系（如太暗或合适）。具体情况是：如果照度低于下限，那么对应于文字“太暗”的红灯亮起或闪烁直至状态发生改变，如果此状态持续一段较短时间（如3秒）不变，那么启动报警；如果照度高于下限，那么对应于文字“合适”的绿灯亮起或闪烁直至状态发生改变，如果此状态持续一段时间（如10秒）不变，那么关闭绿灯以不影响使用者的正常工作。在每次指示照度信息的同时，对应于当前应用场景的那个指示灯也同时亮起或闪烁以指示当前的应用场景。在发生报警时，用户可以根据这些明确的指示信息调整光线照度、身体姿态或应用场景以确保目标区域的光线照度符合实际使用情况的要求。

当光线照度等级采用图6方式指示时，如果照度低于下限，那么对应于文字“太暗”的红灯亮起或闪烁直至状态发生改变，如果此状态持续一段较短时间（如3秒）不变，那么启动报警；如果照度高于下限，那么该红灯无任何指示。

需要指出的是，按照本发明的光线照度分级装置及方法，其照度的测量在时间上可以是连续的或周期性的，各种有关照度的指示信息和报警信息在时间上可以是连续的（如指示灯持续亮，或持续的声音）或间歇性的（如指示灯闪烁，或“嘀.嘀”的声音）。另外，关于应用场景和照度的指示信息也可以用液晶屏幕（LCD）上的文字、符号或图案来显示以代替图3、图5或图6中的LED灯。

虽然本发明实施例中所述方案是用来测量和指示光线照度的，但很显然，这个方案也可用于其它需要测量和指示的情况，如温度、湿度等。

应当注意的是，上述实施例用于说明、而非限制本发明，并且，经过对本发明结合具体实施例进行描述，对于在本技术领域熟练的人士，根据上文的叙述作出的许多替代、修改和变化将是显而易见的。因此，当这样的替代、修改和变化落入所附的权利要求的精神和范围内时，应该被包括在本发明中。此外，不应当将权利要求中的任何参考标记解释为限制权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光线照度分级装置，包括：

一个测量单元，包括一个独立的光传感器或一个由光敏器件和相关软硬件构成的光传感器模块，用于测量光线照度；以及

一个设置单元，用于让用户设定所述光线照度分级装置的应用场景，所述应用场景包含两个或两个以上场景；以及

一个指示单元，用于根据测得的光线照度，提供指示信息以反映当前光线照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的相对关系，对应于任一个设定的应用场景，所述指示信息分太暗、合适和太亮三种情况；以及

一个控制单元，用于识别所述设置单元所设定的应用场景，控制所述测量单元进行照度测量，并将测得的照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围比较，根据比较结果控制所述指示单元提供指示信息，对应于每一个应用场景的所述照度范围有下限和上限二个数据，都保存于所述光线照度分级装置硬件或固件中。

2.根据权利要求1所述的光线照度分级装置，其特征在于：当测得的光线照度与所述照度范围数据比较时，如果照度低于下限，那么指示信息为太暗；如果照度高于下限而低于上限，那么指示信息为合适，或先保持指示信息为合适并在该指示信息保持一个第一时间段后关闭该指示信息；如果照度高于上限，那么指示信息为太亮。

3.根据权利要求1或2所述的光线照度分级装置，其特征在于：如果指示信息为太暗或太亮，所述指示单元立刻或在同一指示信息保持一个第二时间段后，以声音、光、或机械振动中一种或几种组合的形式启动报警。

4.一种光线照度分级装置，包括：

一个测量单元，包括一个独立的光传感器或一个由光敏器件和相关软硬件构成的光传感器模块，用于测量光线照度；以及

一个设置单元，用于让用户设定所述光线照度分级装置的应用场景，所述应用场景包含两个或两个以上场景；以及

一个指示单元，用于在测量照度时，根据测得的照度向用户提供指示信息以反映当前光线照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的相对关系，对应于任一个设定的应用场景，所述指示信息分太暗和合适二种情况；以及

一个控制单元，用于识别所述设置单元所设定的应用场景，控制所述测量单元进行照度测量，并将测得的照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的下限比较，根据比较结果控制所述指示单元提供指示信息。

5.根据权利要求4所述的光线照度分级装置，其特征在于：如果指示信息为太暗，所述指示单元以声音、光、或机械振动中一种或几种组合的形式，立刻或等待一个第三时间段后启动报警以引起用户注意。

6.一种光线照度分级方法，包括步骤：

(a)设定所述光线照度分级方法的应用场景，所述应用场景包含两个或两个以上场景；

(b)测量光线照度；

(c)将测得的照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围比较，并根据比较结果提供指示信息以反映当前光线照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的相对关系，对应于任一个设定的应用场景，所述指示信息分太暗、合适和太亮三种情况，对应于每一个应用场景的所述照度范围有下限和上限二个数据。

7.根据权利要求6所述的光线照度分级方法，其特征在于：当测得的光线照度与所述照度范围数据比较时，如果照度低于下限，那么指示信息为太暗；如果照度高于下限而低于上限，那么指示信息为合适，或先保持指示信息为合适并在该指示信息保持一个第四时间段后关闭该指示信息；如果照度高于上限，那么指示信息为太亮。

8.根据权利要求6或7所述的光线照度分级方法，其特征在于：如果指示信息为太暗或太亮，那么立刻或在同一指示信息保持一个第五时间段后，以声音、光、或机械振动中一种或几种组合的形式启动报警。

9.一种光线照度分级方法，包括步骤：

(a)设定所述光线照度分级方法的应用场景，所述应用场景包含两个或两个以上场景；

(b)测量光线照度；

(c)将测得的照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的下限比较，并根据比较结果提供指示信息以反映当前光线照度与用户设定的那个应用场景所需照度范围的相对关系，对应于任一个设定的应用场景，所述指示信息分太暗和合适二种情况。

10.根据权利要求9所述的光线照度分级方法，其特征在于：如果指示信息为太暗，那么以声音、光、或机械振动中一种或几种组合的形式，立刻或等待一个第六时间段后启动报警以引起用户注意。

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