CN105828493B - 照明系统与其多模式灯具 - Google Patents

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Abstract

一种照明系统与其多模式灯具。多模式灯具包括无线通信单元、照明单元、投影单元以及处理单元。处理单元耦接至无线通信单元、照明单元与投影单元。处理单元选择性地操作于多模式中之一，其中多模式包括照明模式与投影模式。当处理单元操作于照明模式时，处理单元控制照明单元以提供照明光。当处理单元操作于投影模式时，处理单元经由无线通信单元接收电子装置所提供的影像信号，以及依据影像信号来控制投影单元以投射影像。

Description

照明系统与其多模式灯具
技术领域
本发明涉及一种灯具，且特别涉及一种照明系统与其多模式灯具。
背景技术
随着科技不断进步与演变，智慧型装置与互联网的概念大行其道，传统照明灯泡也渐渐的加入了无线连接控制的功能。使用者可以通过智慧型手机的应用程序连线至灯泡，以开启或关闭灯泡。在操作过程中，使用者每次都要经过拿出手机、连线、开启应用程序、设定等等的步骤，才能开启或关闭灯泡。此外，在使用者使用投影机观看影片时，使用者还要额外地手动关闭照明灯具来调低室内亮度，非常费时、不便。
与照明系统相关的发明专利：例如，美国专利第20140098303号、第20140043516号、第2013/0002687号、第8,751,049号与第8,328,368号。
发明内容
本发明提供一种照明系统与其多模式灯具，其中多模式灯具具有照明单元与投影单元。多模式灯具可以选择性地操作于多模式中之一。例如，多模式灯具可以选择性地操作于照明模式，而利用照明单元提供照明光。或者，多模式灯具可以选择性地操作于投影模式，而利用投影单元投射影像。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的实施例提出一种照明系统。照明系统包括电子装置以及多模式灯具。多模式灯具包括无线通信单元、照明单元、投影单元以及处理单元。无线通信单元用以与电子装置建立连接。照明单元用以提供照明光。投影单元用以投射影像。处理单元耦接至无线通信单元、照明单元与投影单元。处理单元用以选择性地操作于多模式中之一，其中所述多模式包括照明模式与投影模式。当处理单元操作于照明模式时，处理单元控制照明单元以提供照明光。当处理单元操作于投影模式时，处理单元经由无线通信单元接收电子装置所提供的影像信号，以及依据影像信号来控制投影单元以投射影像。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的实施例提出一种多模式灯具。多模式灯具包括无线通信单元、照明单元、投影单元以及处理单元。无线通信单元用以与电子装置建立连接。照明单元用以提供照明光。投影单元用以投射影像。处理单元耦接至无线通信单元、照明单元与投影单元。处理单元用以选择性地操作于多模式中之一，其中所述多模式包括照明模式与投影模式。当处理单元操作于照明模式时，处理单元控制照明单元以提供照明光。当处理单元操作于投影模式时，处理单元经由无线通信单元接收电子装置所提供的影像信号，以及依据影像信号来控制投影单元以投射影像。
在本发明的实施例中，上述的照明单元包括至少一发光二极管。于照明模式时，处理单元用以控制所述发光二极管且发出对应色光。
在本发明的实施例中，当处理单元操作于照明模式时，处理单元禁能投影单元，并且控制照明单元以提供照明光。
在本发明的实施例中，当处理单元操作于照明模式时，处理单元控制投影单元以投射照明影像，并且控制照明单元以提供照明光。
在本发明的实施例中，当处理单元操作于投影模式时，处理单元禁能照明单元，并且依据影像信号来控制投影单元以投射影像。
在本发明的实施例中，上述的多模式灯具还包括传感器单元。传感器单元耦接至处理单元。传感器单元用以感测外部事件，以提供感测信号给处理单元。
在本发明的实施例中，当处理单元判断外部事件为多模式灯具的投影方向落入第一方向范围时，处理单元将操作模式切换至投影模式。当处理单元判断外部事件为多模式灯具的投影方向落入第二方向范围时，处理单元将操作模式切换至照明模式。
在本发明的实施例中，上述的多模式灯具还包括马达控制模块。马达控制模块耦接至处理单元。依据处理单元的控制，马达控制模块调整投影单元的投射方向或投影画面旋转角度。
在本发明的实施例中，上述的处理单元依据传感器单元的感测结果，控制马达控制模块去调整投影单元的投影画面旋转角度，以将影像转正。
在本发明的实施例中，上述的多模式灯具还包括电源连接器。电源连接器用以连接灯座且供电给多模式灯具。其中，电源连接器是以旋转方式锁入灯座，且马达控制模块用以旋转方式调整投影单元的画面角度。
在本发明的实施例中，上述的传感器单元包括影像辨识模块。影像辨识模块耦接至处理单元。影像辨识模块用以感测使用者的动作而提供辨识结果给处理单元。处理单元依据辨识结果控制多模式灯具的操作。
在本发明的实施例中，上述的处理单元用以监视影像。当影像为静态画面并维持了临界时间时，处理单元关闭投影单元。
在本发明的实施例中，上述的处理单元经由无线通信单元接收电子装置所提供的使用状态。当使用状态表示电子装置的屏幕为关闭并维持了临界时间时，处理单元关闭投影单元。
在本发明的实施例中，上述的处理单元经由无线通信单元接收电子装置所提供的使用者状态。当使用者状态表示使用者睡着了时，处理单元关闭投影单元。
在本发明的实施例中，上述的照明系统还包含穿戴式装置。穿戴式装置用以感测使用者的生理信息，并将生理信息提供给电子装置。电子装置依据生理信息产生使用者状态给多模式灯具。
在本发明的实施例中，上述的多模式还包括夜灯模式。当使用者状态表示使用者睡着了时，处理单元将操作模式切换至夜灯模式，以控制照明单元提供夜灯光。
在本发明的实施例中，上述的多模式灯具还包括扬声器。扬声器耦接至处理单元。扬声器依据处理单元的控制发声。当使用者状态表示使用者睡着了时，处理单元调低扬声器的音量。
在本发明的实施例中，上述的多模式灯具还包括扬声器。扬声器耦接至处理单元。扬声器依据处理单元的控制发声。当使用者状态表示使用者睡着了时，处理单元调高扬声器的音量，以唤醒使用者。
在本发明的实施例中，上述的处理单元用以记录并分析多模式灯具的操作历程，以获得操作习惯。处理单元依据操作习惯自动控制多模式灯具的操作。
在本发明的实施例中，上述的处理单元经由无线通信单元连接云端数据库。处理单元将操作习惯更新至云端数据库。
在本发明的实施例中，上述的处理单元经由无线通信单元连接云端数据库。处理单元用以从云端数据库下载操作习惯。处理单元依据操作习惯自动控制多模式灯具的操作。
在本发明的实施例中，上述的处理单元经由无线通信单元连接互联网。处理单元从互联网的外部装置接收状态信息。处理单元依据状态信息自动控制多模式灯具的操作。
在本发明的实施例中，上述的处理单元经由无线通信单元接收来自电子装置的无线控制信号，并根据无线控制信号选择性地操作于多模式中之一。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的实施例提出一种多模式灯具的控制方法，通过处理单元，读取传感器单元所提供的感测信号，依照感测信号，判断多模式灯具的投影方向，以及判断多模式灯具的投影方向是否落入第一方向范围。
在本发明的实施例中，上述的多模式灯具的控制方法还包括，通过处理单元，判断多模式灯具的投影方向是否落入第二方向范围，以及执行操作模式切换为照明模式或投影模式。
在本发明的实施例中，上述的多模式灯具的控制方法，还包括，利用所述传感器单元感测投影单元与地面的关系，判断投影单元的投影影像是否倾斜，计算应所述补偿的角度和方向，以及对应地驱动马达控制模块转动所述投影单元，以便让投影单元转正投影出水平画面。
基于上述，多模式灯具可以选择性地操作于多模式中之一。例如，多模式灯具可以选择性地操作于照明模式，且利用照明单元提供照明光。或者，多模式灯具可以选择性地操作于投影模式，且利用投影单元投射影像。在一些应用范例中，多模式灯具可以依照外部事件自动改变操作模式。因此，照明系统与其多模式灯具可以增进使用便利性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明实施例所示出的一种照明系统的示意图。
图2是说明图1所示多模式灯具的投射方向朝向天花板的情境示意图。
图3是依照本发明实施例示出图1所示多模式灯具的电路方块示意图。
图4是依照本发明另实施例示出图1所示多模式灯具的电路方块示意图。
图5是依照本发明实施例说明图4所示多模式灯具自动切换操作模式的流程示意图。
图6是依照本发明一实施例说明图4所示多模式灯具的应用情境示意图。
图7是依照本发明一实施例说明图4所示多模式灯具自动将画面转正的流程示意图。
图8是依照本发明一实施例说明图4所示多模式灯具自动节能的流程示意图。
图9是依照本发明一实施例说明云端数据库的功能方块示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是依照本发明实施例所示出的一种照明系统100的示意图。照明系统100包括电子装置110以及多模式灯具120。于图1所示实施例中，多模式灯具120被安装于灯座130。灯座130可以供电给多模式灯具120。灯座130具有调节机构，因此灯座130可以改变多模式灯具120的光束投射方向。灯座130的调节机构可为转轴式旋臂、机械关节、球状关节、或水平调整座等具二维调节或三维调节功能的机构，但不限于此。
图2是说明图1所示多模式灯具120的投射方向朝向天花板的情境示意图。灯座130可以改变多模式灯具120的投射方向，例如将多模式灯具120的投射方向朝向天花板(如图2所示)，也可以朝向墙壁(如图1所示)。
无论如何，图1与图2所示安装于灯座130的多模式灯具120是一种应用例。在其它实施例中，多模式灯具120可能被安装于天花板的灯座、墙壁的灯座或是其它形式的灯座。
请参照图1，依照不同的设计需求，电子装置110可以是任何电子通信设备，例如智慧型手机、平板电脑、笔记型电脑、穿戴式装置或是其它无线通信平台。电子装置110可利用无线方式连接至多模式灯具120。电子装置110可以将照片、影片、音乐、目前画面或是其它多媒体内容无线传输至多模式灯具120。举例来说，电子装置110可以将屏幕所显示的影片画面传输至多模式灯具120。多模式灯具120可以选择性地操作于多模式中之一者。当多模式灯具120操作于投影模式时，多模式灯具120可以将电子装置110所提供的影片画面投影至天花板、墙壁或投影幕上。因此，多模式灯具120可以提供更大的画面以及任意的投影方向，供使用者欣赏，也更益于分享给他人观看。当多模式灯具120操作于照明模式时，多模式灯具120可以提供照明光，以照亮室内空间。在一些实施例中，多模式灯具120可以提供高亮度与多彩的光线变化，让居家空间富含色彩点缀。通过电子装置110的控制界面，多模式灯具120可以设定并记忆学习照明光的亮度与颜色。
图3是依照本发明实施例示出图1所示多模式灯具120的电路方块示意图。请参照图1与图3，多模式灯具120具有电源连接器129。电源连接器129可以连接灯座130而供电给多模式灯具120。电源连接器129可以利用旋转、插拔或其它方式锁入灯座130。举例来说(但不限于此)，电源连接器129可为爱迪生螺纹灯头(Edison Screw)、卡口灯头(Bayonetbase)、卤素灯灯头(Halogen Base)、荧光灯灯头(Fluorescents Base)、或白炽灯灯头(Midget Flange)等灯头规格，例如E27、E26、E12、E14、B15、B22、G8、G9…等。灯座130配合电源连接器129规格而与电源连接器129相接。灯座130可以通过电源连接器129供电至多模式灯具120。
多模式灯具120包括处理单元121、无线通信单元122、照明单元123以及投影单元124。处理单元121耦接至无线通信单元122、照明单元123与投影单元124。无线通信单元122可以与电子装置110建立连接。投影单元124可以投射影像320。照明单元123可以提供照明光310，且可独立于投影单元124之外，与投影单元124的影像光(图未示)来自不同光源。
处理单元121可以选择性地操作于多模式中之一，其中所述多模式包括照明模式与投影模式。在一些实施例中，当处理单元121操作于照明模式时，处理单元121可以控制照明单元123以提供高亮度的照明光310，以及禁能投影单元124。在另一些实施例中，当处理单元121操作于照明模式时，处理单元121可以控制投影单元124以投射照明影像(例如高亮度的单色画面)，并且控制照明单元123以提供高亮度的照明光。
当处理单元121操作于投影模式时，处理单元121可以经由无线通信单元122接收电子装置110所提供的影像信号，以及依据影像信号来控制投影单元124以投射影像320。在一些实施例中，当处理单元121操作于投影模式时，处理单元121可以同时使投影单元124及照明单元123保持开启状态，并可依使用者需求控制照明单元123以降低照明光310的亮度或改变颜色。在另一些实施例中，当处理单元121操作于投影模式时，处理单元121可以禁能照明单元123，以停止提供照明光310。
依照不同的设计需求，所述照明单元123可以包含发光二极管或是其它发光元件。于照明模式时，处理单元121可以控制所述发光二极管(或是其它发光元件)而发出对应色光。举例来说，当使用者正在工作或读书时，处理单元121可以控制照明单元123发出白色照明光。当使用者正在举行派对时，处理单元121可以控制照明单元123发出随时间不断改变颜色的照明光310，此外照明单元123发出的照明光310的亮度也可改变。
处理单元121可以经由无线通信单元122接收来自电子装置110的无线控制信号。根据电子装置110的无线控制信号，处理单元121可以选择性地操作于多模式中之一。在一些应用情境中，例如使用者与好友聚会时，使用者可能想要分享日前出游拍摄的影片/相片。使用者只要打开多模式灯具120的电源开关后，多模式灯具120的处理单元121和无线通信单元122会进入到等待连线状态。这时，使用者只要打开电子装置110(例如手机)的控制界面来无线连接至多模式灯具120，电子装置110便可以把影片/相片传输至多模式灯具120的处理单元121。因此，多模式灯具120的投影单元124就能把电子装置110的影像画面(例如影片/相片)投影出来。聚会结束时，使用者想要打开气氛灯放松心情，使用者只要利用电子装置110(例如手机)的控制界面来传送命令(无线控制信号)到多模式灯具120，即可使多模式灯具120的操作模式从投影模式切换到照明模式。多模式灯具120的处理单元121会根据收到的命令参数，控制照明单元123做出颜色的变化。上述的模式切换也可由处理单元121自动执行。
图4是依照本发明另一实施例示出图1所示多模式灯具120的电路方块示意图。图4所示多模式灯具120包括处理单元121、无线通信单元122、照明单元123、投影单元124、马达控制模块125以及传感器单元126。图4所示多模式灯具120、处理单元121、无线通信单元122、照明单元123以及投影单元124可以参照图1至图3的相关说明而类推。
请参照图4，传感器单元126耦接至处理单元121。传感器单元126可以感测外部事件，以提供感测信号给处理单元121。举例来说(但不限于此)，传感器单元126可以包含移动传感器(motion sensor)，例如重力传感器(Gsensor)、加速度传感器(accelerationsensor)、陀螺仪传感器(gyro sensor)、磁传感器(Magnetic sensor)、电子罗盘(Electronic Compass)或是其它移动感测电路/元件。因此，传感器单元126可以感测出多模式灯具120的光投射方向。
当处理单元121依据传感器单元126所提供的感测信号而判断外部事件为多模式灯具120的投影方向落入第一方向范围时，处理单元121可以将操作模式自动切换至投影模式。举例来说，以图1所示情境为例，假设将水平定义为0度，当多模式灯具120的投影方向落入-45度～45度(第一方向范围)时，处理单元121可以将操作模式自动切换至投影模式。在另一些实施例中，当多模式灯具120的投影方向落入-60度～60度(第一方向范围)时，处理单元121可以将操作模式自动切换至投影模式。多模式灯具120可以于投影模式中利用投影单元124投射影像320。
当处理单元121依据传感器单元126所提供的感测信号而判断外部事件为多模式灯具120的投影方向落入第二方向范围时，处理单元121将操作模式切换至照明模式。举例来说，以图2所示情境为例，假设将水平定义为0度，当多模式灯具120的投影方向落入45度～135度(第二方向范围)时，处理单元121可以将操作模式自动切换至照明模式。在另一些实施例中，当多模式灯具120的投影方向落入60度～120度(第二方向范围)时，处理单元121可以将操作模式自动切换至照明模式。多模式灯具120可以于照明模式中利用照明单元123提供照明光310。
上述第一方向范围与第二方向范围可以视使用者的习惯而决定。例如，假设使用者习惯将影像320投射至天花板，以便可以躺在床上观看，则上述第一方向范围可以定义为-10度～-90度，而上述第二方向范围可以定义为-10度～190度。
图5是依照本发明实施例说明图4所示多模式灯具120自动切换操作模式的流程示意图。于步骤S510中处理单元121读取传感器单元126所提供的感测信号，以及于步骤S520中依照感测信号来计算/判断多模式灯具120的投影方向。步骤S530中处理单元121可以判断多模式灯具120的投影方向是否吻合目前模式。举例来说，假设目前模式为投影模式，处理单元121可以判断多模式灯具120的投影方向是否落入第一方向范围，以便获知投影方向是否吻合目前模式。假设目前模式为照明模式，处理单元121可以判断多模式灯具120的投影方向是否落入第二方向范围，以便获知投影方向是否吻合目前模式。当多模式灯具120的投影方向被判定吻合目前模式时，处理单元121可以再一次执行步骤S510～S530。
当步骤S530判定多模式灯具120的投影方向不吻合目前模式时，处理单元121可以执行步骤S540，以判断多模式灯具120的投影方向是否落入第二方向范围。当多模式灯具120的投影方向落入第二方向范围时，处理单元121可以执行步骤S550，以将操作模式自动切换至照明模式。当步骤S540判定多模式灯具120的投影方向没有落入第二方向范围时，处理单元121可以执行步骤S560，以将操作模式自动切换至投影模式。
综上所述，多模式灯具120整合了照明模式与投影模式。通过无线投影技术，使用者可以随时将电子装置110的画面内容传送到多模式灯具120上，以便投影出大型画面与众人分享。当使用者不需要观赏影片时，多模式灯具120也能转为照明模式，通过高亮度多彩照明单元123提供空间所需的柔合照明。
多模式灯具120可以利用传感器单元126检测外部事件(智慧判断投影方向与空间的关系)，以及依照外部事件而自动改变操作模式。举例来说(但不限于此)，当使用者将多模式灯具120朝向墙壁时，处理单元121可以自动开启智慧连线投影功能(投影模式)，让投影单元124投射出电子装置110所分享的画面。当多模式灯具120朝向天花板或桌面时，多模式灯具120自动变成一座立灯/台灯，照亮所在的空间。因此，照明系统100与其多模式灯具120可以增进使用便利性。
马达控制模块125电连接至处理单元121。依据处理单元121的控制，马达控制模块125可以调整投影单元124的投射方向及/或投影画面(影像320)的旋转角度。在此假设图4所示电源连接器129是以旋转方式锁入灯座130，而且马达控制模块125可以用相同的旋转方式来旋转投影单元124，以便调整投影单元124的画面角度。处理单元121依据传感器单元126的感测结果，控制马达控制模块125去调整投影单元124的投影画面旋转角度，以将影像320转正，相对于观赏者而言。
举例来说，图6是依照本发明一实施例说明图4所示多模式灯具120的应用情境示意图。多模式灯具120内建传感器单元126，以便感测投影单元124的画面角度。使用者不再需要费心调整投影影像320的水平，只要将多模式灯具120朝向墙壁，多模式灯具120的处理单元121会自动将影像320转正，轻松安装且方便使用。
图7是依照本发明一实施例说明图4所示多模式灯具120自动将画面转正的流程示意图。处理单元121于步骤S710中读取传感器单元126所提供的感测信号，以及于步骤S720中依照感测信号来计算/判断多模式灯具120的投影方向。步骤S730中处理单元121可以判断多模式灯具120的投影方向是否落入第一方向范围。若步骤S730判断多模式灯具120的投影方向没有落入第一方向范围，表示多模式灯具120的操作模式不是投影模式，则处理单元121将再一次执行步骤S710。
若步骤S730判断多模式灯具120的投影方向落入第一方向范围，则处理单元121可以操作于投影模式，且执行步骤S740。于步骤S740中，处理单元121可以利用传感器单元126来感测出投影单元124与地面的关系。当步骤S740判断投影单元124的投影影像320没有倾斜时，处理单元121将再一次执行步骤S710。当步骤S740判断投影单元124的投影影像320为倾斜时，处理单元121可以进行步骤S750。于步骤S750中，处理单元121可以计算出应补偿的角度和方向，以及对应地驱动马达控制模块125来转动投影单元124，以便让投影单元124转正而投影出水平画面(如图6示意一般)。
在另一些实施例中，传感器单元126可以包括影像辨识模块(未示出)。影像辨识模块耦接至处理单元121。影像辨识模块可以辨识使用者的动作而提供辨识结果给处理单元121。处理单元121依据辨识结果而控制多模式灯具120的操作。使用者在多模式灯具120前做出预设的手势(例如挥手或是其它动作)，就能快速的控制多模式灯具120的功能/操作，例如模式切换、调整照明单元123的灯光亮度等等。在其它实施例中，处理单元121可以将辨识结果回传给电子装置110。电子装置110可以依据辨识结果(使用者的手势)而控制电子装置110的操作。例如在电子装置110播放电影的过程中，多模式灯具120可以感测使用者的动作/手势而提供辨识结果给电子装置110，而电子装置110依据辨识结果而执行对应操作，例如暂停播放，或是快转影片。
在另一些应用情境中，假设多模式灯具120操作于照明模式，当使用者觉得光线太暗时，使用者可以在多模式灯具120下(或是在多模式灯具120前)做个“提高亮度”的手势(例如手心向上挥手)，则处理单元121可以控制照明单元123调高照明光310的亮度。当使用者想换个心情改变照明光310的颜色时，使用者可以做个“改变颜色”的手势(例如手心朝左右挥手)，则处理单元121可以控制照明单元123转换照明光310的颜色。周末夜晚想看部电影，使用者可以做一个“切换模式”的手势(例如画一个圈圈)，则处理单元121可以切换到投影模式。因此，使用者可以好好欣赏刚从数字电影院租来的热门影片。当使用者睡前想玩游戏时，使用者可以做出控制手势，而多模式灯具120可以将控制手势所对应的控制指令回传给电子装置110。因此，电子装置110可以将游戏画面经由多模式灯具120投射至投影幕或其它物体，而使用者可以利用手势控制运行于电子装置110的游戏。
当多模式灯具120被应用成为装置艺术时，种种意想不到的应用也油然而生。多模式灯具120也能与健康生活相关。现代人怕麻烦怕累，宁愿花时间等电梯，也懒得花点力气走楼梯。搭电梯不仅缺乏运动也耗电。将多模式灯具120安装在楼梯间，可以配合艺术空间投出影像320。搭配传感器单元126里的亮度感测模块与影像辨识模块，多模式灯具120投出影像320能与所在位置的人、时、地产生互动。举例来说，多模式灯具120可以在白天与夜晚变化不同的影像320。再举例来说，当人踩着楼梯时，多模式灯具120的颜色和/或画面也会跟着变化，例如显示出已经消耗的卡路里，或是秀出加油打气等字句。有趣的互动可以鼓励人们走楼梯的意愿。多模式灯具120甚至可以跟商品做结合，投射出商品广告内容，实现置入行销的效果。
在另一些应用情境中，多模式灯具120提供的舒适使用体验，很可能让使用者躺在床上观赏时不自觉睡着了。举例来说，多模式灯具120的其中一种最常用的使用情境就是往天花板上投影。使用者可以优闲躺在床上观赏影片，当做是助眠的一种方式。可想而知会发生的状况是使用者常不自觉地进入梦乡了，但多模式灯具120仍然持续投影。这种情况不仅浪费电，影片的声音和光影也可能造成使用者睡眠品质不佳。多模式灯具120可以智慧感知使用者的状况，贴心地自动关闭投影，不会干扰到使用者的睡眠品质，并实现节能效果。
图8是依照本发明一实施例说明图4所示多模式灯具120自动节能的流程示意图。使用者的电子装置110(例如移动装置)与多模式灯具120连接后，多模式灯具120可以将电子装置110的画面投影到天花板、墙壁或投影幕。电子装置110于步骤S805中可以读取其内部陀螺仪与/或其它传感器的传感器信号，以及于步骤S810中依据传感器信号来判断使用者状态(使用者的生理状况)。电子装置110于步骤S815中可以判断使用者是否入睡。若传感器信号静止不动，表示电子装置110可能被放置在桌上不在使用者身边。若传感器信号不规则变化，表示使用者仍在活动中(尚未入睡)。若传感器信号呈现规律的变化，电子装置110可研判这是稳定的呼吸征状，进而判定使用者已经进入睡眠。
当步骤S815判断使用者已经进入睡眠时，电子装置110可以执行步骤S820。于步骤S820中，电子装置110可以判断使用者进入睡眠的时间是否维持了一段预设时间(临界时间TH1)。当使用者的睡眠时间超过临界时间TH1时，电子装置110可以执行步骤S825。于步骤S825中，电子装置110可以将这次使用者入睡的时间信息与/或对多模式灯具120的操作历程信息上传给云端数据库(未示出)。使用者的睡眠时间和习惯被传送到云端数据库里，做为下一次操作的判断参数，提高判断使用者是否真的已入睡的精准度。关于云端数据库的详细内容，容后详述。
在完成步骤S825后，电子装置110可以执行步骤S830。于步骤S830中，电子装置110可以将休眠指令(无线控制信号)传送给多模式灯具120。当多模式灯具120的处理单元121接收到休眠指令时，处理单元121于步骤S850中可以关闭投影单元124，以避免干扰到使用者的睡眠品质，并实现节能效果。在另一些实施例中，多模式灯具120还包括夜灯模式。多模式灯具120的处理单元121于步骤S850中可以将操作模式切换至夜灯模式，以控制照明单元123提供低亮度的夜灯光，以及关闭投影单元124。
在另一些实施例中，照明系统100可能还包含穿戴式装置(未示出)。此穿戴式装置可以配戴于人体，以感测使用者的生理信息(例如心跳率、呼吸率或是其它生理特征)，并将生理信息经由有线传输界面或是无线传输界面提供给电子装置110。电子装置110在步骤S810中可以依据穿戴式装置(未示出)所提供的生理信息而产生使用者状态。电子装置110在步骤S815中可以依据所述使用者状态来判断使用者是否已经进入睡眠。
电子装置110可以执行步骤S835，以读取其内部屏幕电源模块参数。于步骤S840中，电子装置110可以依照屏幕电源模块参数来判断屏幕是否关闭。当步骤S840判断屏幕被关闭时，电子装置110可以进行步骤S845。于步骤S845中，电子装置110可以判断屏幕关闭的时间是否维持了一段预设时间(临界时间TH2)。当步骤S845判断屏幕关闭的时间超过临界时间TH2时，电子装置110可以研判使用者已经不需要使用手机。此时，步骤S830中电子装置110可以传送休眠指令给多模式灯具120，步骤S850中让多模式灯具120关闭投影单元124进入休眠模式。
无论如何，多模式灯具120的节能操作并不限于上述。举例来说，在另一些实施例中，多模式灯具120的处理单元121可以监视影像320(或是监视电子装置110所提供的影像信号)。当影像320为静态画面并维持了临界时间TH3时，处理单元121可以关闭投影单元124，以避免干扰到使用者的睡眠品质，并实现节能效果。
在另一些实施例中，多模式灯具120的处理单元121可以经由无线通信单元122接收电子装置110所提供的使用状态。当此使用状态表示电子装置110的屏幕为关闭并维持了临界时间TH2时，多模式灯具120的处理单元121可以关闭投影单元124。
在另一些实施例中，电子装置110可以利用其内部的传感器来检测使用者状态。或者，穿戴式装置(未示出)可以感测使用者的生理信息，并将此生理信息提供给电子装置110；电子装置110可以依据此生理信息产生使用者状态。电子装置110可以将此使用者状态传送给多模式灯具120。多模式灯具120的处理单元121可以经由无线通信单元122接收电子装置110所提供的所述使用者状态。当此使用者状态表示使用者睡着了时，处理单元121可以关闭投影单元124，或者穿戴式装置可以感测使用者的生理信息；穿戴式装置可以依据此生理信息产生使用者状态。穿戴式装置可以将此使用者状态传送给多模式灯具120。多模式灯具120的处理单元121可以经由无线通信单元122接收穿戴式装置所提供的所述使用者状态。当此使用者状态表示使用者睡着了时，处理单元121可以关闭投影单元124。
在又一些实施例中，多模式灯具120还包括夜灯模式。当电子装置110所提供的使用者状态表示使用者睡着了时，多模式灯具120的处理单元121可以将操作模式切换至夜灯模式，以控制照明单元123提供低亮度的夜灯光，以及关闭投影单元124。
在另一些实施例中，多模式灯具120还包括扬声器127。扬声器127耦接至处理单元121。在播放电影的过程中，除了投影单元124投射出电影的影像部分外，处理单元121还可以控制扬声器127而发出电影的声音部分。当电子装置110所提供的使用者状态表示使用者睡着了时，多模式灯具120的处理单元121可以调低扬声器127的音量，以避免干扰到使用者的睡眠品质，并实现节能效果。
在另一些实施例中，当电子装置110所提供的使用者状态表示使用者睡着了时，多模式灯具120的处理单元121可以调高扬声器127的音量，以唤醒使用者。此实施例可以实现疲劳提醒功能。在使用多模式灯具120投影深夜球赛直播时，若使用者担心自己看到一半会打盹，而错过精采片段，使用者可以设定多模式灯具120的疲劳提醒功能。当检测到使用者入睡时，处理单元121可以提高扬声器127的音量。通过提高扬声器127的音量来唤醒使用者，以免错过球赛中的关键进球。
在一些实施例中，多模式灯具120的处理单元121可以记录并分析多模式灯具120的操作历程，以获得操作习惯信息，以及依据此操作习惯信息而自动控制多模式灯具120的操作。此操作习惯信息可以记录于多模式灯具120内的非易失性存储器(Non-volatilememory，未示出)，或是经由无线通信单元122上传给云端数据库。
图9是依照本发明一实施例说明云端数据库920的功能方块示意图。云端数据库920包括数据库921与处理单元922。多模式灯具120经由无线通信单元122将操作习惯信息910上传给云端数据库920的数据库921。依照不同的设计需求，操作习惯信息910可能包括多模式灯具120的开机/关机时间、模式切换时间、模式切换的原因(手动或是自动切换)、电子装置110的识别信息、无线连接/断线的时间，也可能是传感器单元126的感测结果、照明单元123的设定参数、或其它组态参数，也可能是使用者的操作历程、使用者的睡眠时间或是其它使用者信息。处理单元922耦接至数据库921，以存取操作习惯信息。
处理单元922可以对储存于数据库921中的操作习惯信息进行数据分析、数据统计即/或数据探勘。举例来说(但不限于此)，处理单元922可以依据操作习惯信息而获得多模式灯具120操作于照明模式(或投影模式)的频率，或是获得多模式灯具120的使用时间分布，或是获得经常连接至多模式灯具120的电子装置110的类型信息或是获得照明单元123的使用时间，或是获得使用者的作息分布。
例如(但不限于此)，假设数据库921内已有某使用者的睡眠时间分布纪录，如下述表1所示。表1中“T”表示在所属时段中使用者被判定为已入睡，而“F”表示在所属时段中使用者被判定为清醒。
表1：数据库921的内容范例
时间 日期1 日期2 日期3 日期4 日期5 日期6 日期7 合计 睡着的机率 清醒的机率
0:01～2:00 T T T T T T T 7 23.33％ 76.67％
2:01～4:00 T T T T T T T 7 23.33％ 76.67％
4:01～6:00 T T F T F T T 5 16.67％ 83.33％
6:01～8:00 T F F F F F T 2 6.67％ 93.33％
8:01～10:00 F F F F F F F 0 0.00％ 100.00％
10:01～12:00 F F F F F F F 0 0.00％ 100.00％
12:01～14:00 T F F F F F T 2 6.67％ 93.33％
14:01～16:00 T F F F F F T 2 6.67％ 93.33％
16:01～18:00 F F F F F F T 1 3.33％ 96.67％
18:01～20:00 F F F F F F F 0 0.00％ 100.00％
20:01～22:00 F F F F F F F 0 0.00％ 100.00％
22:01～0:00 T F F T T T F 4 13.33％ 86.67％
30
以表1为例，处理单元922可以由数据库921内的记录(睡眠分布)可推测某使用者一天当中各时段清醒的机率(Probability of Awake)。下述公式1可以使用此清醒的机率来计算在时间T的临界值Threshold(T)，作为个人化参数930。云端数据库920的查询界面可以将个人化参数930提供给电子装置110及/或多模式灯具120。临界值Threshold(T)可以辅助判断使用者是否真的入睡。
Threshold(T)＝Basic_Threshold+Offset_Threshold 公式1
于公式1中，Basic_Threshold为常数。Basic_Threshold可以依照设计需求来决定，例如将Basic_Threshold设定为10或其它实数。公式1中的Offset_Threshold＝C*Pa(T)，其中C为实数，而Pa(T)表示在时间T的清醒机率。以表1为例，在时间9:00的清醒机率Pa(9:00)为100.00％。C可以依照设计需求来决定，例如将C设定为40或其它实数。
举例来说，时段0:01～2:00的临界值Threshold(T)＝10+40*Pa(T)＝10+40*76.67％＝31。其意思是，在此时段0:01～2:00中，当电子装置110内部传感器的传感器信号连续31个单位时间都无剧烈变化，即可确定使用者已经入睡。再举例来说，时段8:01～10:00的临界值Threshold(T)＝10+40*Pa(T)＝10+40*100％＝50。其意思是，在此时段8:01～10:00中，当电子装置110内部传感器的传感器信号连续50个单位时间都无剧烈变化，才可确定使用者已经入睡。也就是说，在使用者活动的时段，判断使用者睡着的临界值Threshold(T)较高，如此可以减少误判的机率。随着学习的时间增加，获得的样本数将越来越高，也越精准，临界值Threshold(T)也会不断修正来提高精准度。
依电子装置110内部传感器的单一数据来判断使用者是否入睡，可能会有误判发生。若搭配数据库921查询使用者入睡的时间统计值，并以权重分配的方式综合判定，则可以提高判定的准确率。
不同使用者的使用方式与习惯皆不相同。电子装置110及/或多模式灯具120可以将使用者的使用事件上传到云端数据库920。所述使用者的使用事件包含应用程序的操作、电子装置110的参数、多模式灯具120的使用历程等等。云端数据库920的处理单元922会针对不断累积的数据进行分析、统计与挖掘，以便将数据库921中的数据转换成有意义的个人化习惯参数930。多模式灯具120的处理单元121经由无线通信单元122连接云端数据库920。因此，多模式灯具120的处理单元121可以通过云端数据库920的查询界面来下载个人化习惯参数930(操作习惯信息)。处理单元121可以依据此个人化习惯参数930(操作习惯信息)而自动控制多模式灯具120的操作。多模式灯具120的详细操作可以参照上述诸实施例的相关说明，故不再赘述。随着数据的累积，学习的结果正确性也会越高。
在此列举一些实际应用例。举例来说，一位使用者习惯在晚上7点回到家，打开多模式灯具120并设定为照明模式，并在晚上11点睡眠时将多模式灯具120设定成夜灯模式，然后在第二天早上8点出门前关闭多模式灯具120。多模式灯具120可以学习使用者的用灯习惯，自动开启并调整成正确的操作模式，以及自动关闭多模式灯具120。因此，使用者再也不用担心出门忘了关灯，或是回到家太暗找不到开关。多模式灯具120在晚上11点自动开启的夜灯也可以提醒使用者该休息了。
未来正朝向万物皆可连的互联网时代前进。通过不同装置的应用界面(API)，使用者可以获得互联网中的所有物件的信息。多模式灯具120可以与家庭互联网中的不同装置相互沟通与互动。处理单元121可以经由无线通信单元122连接至互联网。处理单元121可以从互联网中的外部装置接收状态信息。处理单元121可以依据状态信息而自动控制多模式灯具120的操作。
举例来说，智慧电视(外部装置)可与多模式灯具120产生互动。当使用者通过智慧电视欣赏电影时，智慧电视可通过互联网发出“灯光调暗”的指令(状态信息)。多模式灯具120收到“灯光调暗”的指令后就会缓缓调暗照明光310的亮度，以模拟戏院里电影即将播映时的光线气氛。
再举一例，假设家门口所安装的保全系统可以连接至互联网。当有访客按门铃时，保全系统将会发出门铃的通知指令至互联网。多模式灯具120收到门铃的通知指令后能将照明光310变化至对应的颜色或是变为呼吸灯号(明灭灯号)。如此一来，听觉不便的朋友，或是在其它楼层听不到门铃的人，就能通过多模式灯具120所发出照明光310的变化知道家门的动静。
多模式灯具120也能够和数字助理合作无间。当使用者准备入睡时，对着电子装置110(例如手机)说：“明天请在早上7点叫醒我，晚安”时，运行于电子装置110的数字助理便会发出“使用者就寝”指令至互联网。因此，所有连接至互联网的装置将会配合一起动作。例如，连接至互联网的冷气机自动调成舒眠模式，连接至互联网的电视机自动关闭，连接至互联网的电脑与屏幕自动进入休眠，连接至互联网的保全系统上锁。当然，连接至互联网的多模式灯具120也同时进入夜灯模式，陪伴使用者进入梦乡。
综上所述，多模式灯具120可以选择性地操作于多模式中之一。例如，多模式灯具120可以选择性地操作于照明模式，而利用照明单元123提供照明光310。或者，多模式灯具120可以选择性地操作于投影模式，而利用投影单元124投射影像320。在一些应用范例中，多模式灯具120可以依照外部事件而自动改变操作模式。因此，照明系统100与其多模式灯具120可以增进使用便利性。
以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属于本发明专利覆盖的范围。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须实现本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。另外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”及“第二”等仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (24)

1.一种照明系统，所述照明系统包括电子装置以及多模式灯具，所述多模式灯具包括：
无线通信单元，用以与所述电子装置建立连接；
照明单元，用以提供照明光；
投影单元，用以投射影像；
处理单元，耦接至所述无线通信单元、所述照明单元与所述投影单元，用以选择性地操作于多模式中之一，其中所述多模式包括照明模式与投影模式；当所述处理单元操作于所述照明模式时，所述处理单元控制所述照明单元以提供所述照明光；以及当所述处理单元操作于所述投影模式时，所述处理单元经由所述无线通信单元接收所述电子装置所提供的影像信号，以及依据所述影像信号来控制所述投影单元以投射所述影像；以及
传感器单元，耦接至所述处理单元，用以感测外部事件以提供感测信号给所述处理单元，其中当所述处理单元判断所述外部事件为所述多模式灯具的投影方向落入第一方向范围时，所述处理单元将操作模式自动切换至所述投影模式，以及当所述处理单元判断所述外部事件为所述多模式灯具的所述投影方向落入第二方向范围时，所述处理单元将操作模式自动切换至所述照明模式。
2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述照明单元包括至少一发光二极管，于所述照明模式时，所述处理单元用以控制所述至少一发光二极管且发出对应色光。
3.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，当所述处理单元操作于所述照明模式时，所述处理单元禁能所述投影单元，并且控制所述照明单元以提供所述照明光。
4.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，当所述处理单元操作于所述照明模式时，所述处理单元控制所述投影单元以投射照明影像，并且控制所述照明单元以提供所述照明光。
5.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，当所述处理单元操作于所述投影模式时，所述处理单元禁能所述照明单元，并且依据所述影像信号来控制所述投影单元以投射所述影像。
6.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述多模式灯具还包括：
马达控制模块，耦接至所述处理单元，依据所述处理单元的控制调整所述投影单元的投射方向或投影画面旋转角度。
7.如权利要求6所述的照明系统，其特征在于，所述处理单元依据所述传感器单元的感测结果且控制所述马达控制模块去调整所述投影单元的投影画面旋转角度，以将所述影像转正。
8.如权利要求6所述的照明系统，其特征在于，所述多模式灯具还包括：
电源连接器，用以连接灯座且供电给所述多模式灯具，其中所述电源连接器是以旋转方式锁入所述灯座，且所述马达控制模块用以所述旋转方式调整所述投影单元的画面角度。
9.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述传感器单元包括：
影像辨识模块，耦接至所述处理单元，用以感测使用者的动作且提供辨识结果给所述处理单元，其中所述处理单元依据所述辨识结果控制所述多模式灯具的操作。
10.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述处理单元用以监视所述影像；以及当所述影像为静态画面并维持了临界时间时，所述处理单元关闭所述投影单元。
11.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述处理单元经由所述无线通信单元接收所述电子装置所提供的使用状态；以及当所述使用状态表示所述电子装置的屏幕为关闭并维持了临界时间时，所述处理单元关闭所述投影单元。
12.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述处理单元经由所述无线通信单元接收所述电子装置所提供的使用者状态；以及当所述使用者状态表示使用者睡着了时，所述处理单元关闭所述投影单元。
13.如权利要求12所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包含：
穿戴式装置，用以感测所述使用者的生理信息，并将所述生理信息提供给所述电子装置，其中所述电子装置依据所述生理信息产生所述使用者状态给所述多模式灯具。
14.如权利要求12所述的照明系统，其特征在于，所述多模式还包括夜灯模式；以及当所述使用者状态表示所述使用者睡着了时，所述处理单元将操作模式切换至所述夜灯模式，以控制所述照明单元提供夜灯光。
15.如权利要求12所述的照明系统，其特征在于，所述多模式灯具还包括：
扬声器，耦接至所述处理单元，依据所述处理单元的控制发声，
其中当所述使用者状态表示所述使用者睡着了时，所述处理单元调低所述扬声器的音量。
16.如权利要求12所述的照明系统，其特征在于，所述多模式灯具还包括：
扬声器，耦接至所述处理单元，依据所述处理单元的控制发声，
其中当所述使用者状态表示所述使用者睡着了时，所述处理单元调高所述扬声器的音量，以唤醒所述使用者。
17.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述处理单元用以记录并分析所述多模式灯具的操作历程以获得操作习惯，以及依据所述操作习惯自动控制所述多模式灯具的操作。
18.如权利要求17所述的照明系统，其特征在于，所述处理单元经由所述无线通信单元连接云端数据库，以及所述处理单元将所述操作习惯更新至所述云端数据库。
19.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述处理单元经由所述无线通信单元连接云端数据库，所述处理单元用以从所述云端数据库下载操作习惯，以及所述处理单元依据所述操作习惯自动控制所述多模式灯具的操作。
20.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述处理单元经由所述无线通信单元连接互联网，所述处理单元从所述互联网的外部装置接收状态信息，以及所述处理单元依据所述状态信息自动控制所述多模式灯具的操作。
21.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述处理单元经由所述无线通信单元接收来自所述电子装置的无线控制信号，并根据所述无线控制信号选择性地操作于多模式中之一。
22.一种多模式灯具，包括：
无线通信单元，用以与电子装置建立连接；
照明单元，用以提供照明光；
投影单元，用以投射影像；
处理单元，耦接至所述无线通信单元、所述照明单元与所述投影单元，用以选择性地操作于多模式中之一，其中所述多模式包括照明模式与投影模式；当所述处理单元操作于所述照明模式时，所述处理单元控制所述照明单元以提供所述照明光；以及当所述处理单元操作于所述投影模式时，所述处理单元经由所述无线通信单元接收所述电子装置所提供的影像信号，以及依据所述影像信号来控制所述投影单元以投射所述影像；以及
传感器单元，耦接至所述处理单元，用以感测外部事件以提供感测信号给所述处理单元，其中当所述处理单元判断所述外部事件为所述多模式灯具的投影方向落入第一方向范围时，所述处理单元将操作模式自动切换至所述投影模式，以及当所述处理单元判断所述外部事件为所述多模式灯具的所述投影方向落入第二方向范围时，所述处理单元将操作模式自动切换至所述照明模式。
23.一种多模式灯具的控制方法包括：
通过处理单元，读取传感器单元所提供的感测信号，
依照所述感测信号，判断所述多模式灯具的投影方向，以及
判断所述多模式灯具的所述投影方向是否落入第一方向范围或第二方向范围，其中当所述多模式灯具的所述投影方向落入所述第一方向范围时，所述处理单元将操作模式自动切换至投影模式，以及当所述多模式灯具的所述投影方向落入所述第二方向范围时，所述处理单元将操作模式自动切换至照明模式。
24.如权利要求23所述的多模式灯具的控制方法，其特征在于，所述多模式灯具的控制方法还包括：
利用所述传感器单元感测投影单元与地面的关系，
判断所述投影单元的投影影像是否倾斜，
计算应补偿的角度和方向，以及对应地驱动马达控制模块转动所述投影单元，以便让所述投影单元转正投影出水平画面。
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