CN106255283A - 一种自适应照明装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种自适应照明装置及控制方法包括：数据采集模块，用于采集被照射物的数据信息；控制模块，用于根据所述数据信息进行运算并反馈对应光谱调节指令；光源模块，用于输出光照条件，或根据所述对应光谱调节指令，输出对应光谱。
Description
技术领域
本发明涉及一种可调节光谱的照明装置，尤其涉及一种依据传感装置探测信号自动调节光谱以适应被照物体的照明装置及控制方法。
背景技术
随着照明技术的发展，在商场、超市等商业场所，为了使出售商品更为出众，商家通常会对商品施加一定光效，以增加商品质感、色泽等效果，从而引起消费者的购买意愿。因此现有技术中为达到此类照射效果，通常会根据被照射物体的种类定制一些拥有特殊光谱的灯具，以在不失真实性的情况下展现商品最佳的视觉效果。
伴随此类技术的普及，专利号：201420298587.4公开了一种生鲜灯结构，用于对生鲜产品进行光效照射，但使用者逐渐发现此类灯具具有输出光谱单一的缺陷，而若需要对不同种类商品施加有效的光学效果，即使是同种类的物品，根据表面特性及颜色，所需照射光谱也具有很大差异，即使勉强照射，最终效果也往往不尽人意，因此现有此类灯具无法兼顾多种物品的照射，从而造成使用者需要为不同种类物品购置不同照射光谱的光源，这无疑增加了此类灯具的使用难度，提升了企业对购买者的教育成本，同时也增加了维修、替换、安装此类灯具的人力成本及工作负担，而对生产者来说，种类繁多的光谱也意味着产品线的增加，这无疑也提高了产能分配等生产要求，增加了产品的库存风险。
因此为了消除上述光谱单一的技术缺陷，并进一步改进该生鲜灯的结构。本发明提出了一种自适应照明装置及控制方法。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本发明的主要目的在于提供一种自适应照明装置及控制方法，以实现根据被照物体的特征自动调节适配光谱，以满足被照物体所需的光效要求，从而解决相关技术输出光谱单一的问题，以提升使用范围。
为了实现上述目的，本发明的一种自适应照明装置，包括：
数据采集模块，用于采集被照射物的数据信息；
控制模块，用于根据所述数据信息进行运算并反馈对应光谱调节指令；
光源模块，用于输出光照条件，或根据所述对应光谱调节指令，输出对应光谱。
优选地，所述数据采集装置贯穿所述光源模块，并向所述光源模块照射方向延伸。
优选地,所述数据采集装置包括：
透镜，用于会聚被照射物的反馈光；至
传感器，以处理所述反馈光，形成所述数据信息并传递至所述控制模块；
固定件，贯穿所述光源模块，承载所述透镜及所述传感器朝被照射物方向延伸，并在所述光源模块照射方向上形成探测面。
优选地，还包括反射罩，其设置在所述光源模块周围，并容纳所述数据采集模块，其中所述数据采集模块的所述探测面不超出所述反射罩的出光口。
优选地，所述数据信息包括：被照射物表面的颜色信息。
优选地，传感器为颜色传感器和/或光谱探测器。
优选地，所述传感器用于读取被照物的光色并转化为色坐标值。
优选地，所述控制模块用于通过迭代方式对传感器输出的光谱信号进行优化，并判断是否达到最优光色。
优选地，所述控制模块判断是否是最优光色，是通过比较相邻两次实际读到的被照物体的XY色坐标值，如两次的色差小于等于一定值，则认为最优，否则再次去读取被照物体的颜色。
优选地，所述色差值可自行设置。
优选地，所述数据采集模块探测频率为实时、定时、或间隔预设时间。
一种自适应照明装置控制方法，包括：
光源模块向被照射物投射光照条件；
数据采集模块探测所述光照条件下被照射物的数据信息；
控制模块根据所述数据信息反馈对应光谱调节指令；
所述光源模块执行所述对应光谱调节指令。
优选地，所述光照条件为上次光谱调节指令所释光谱。
优选地，所述光照条件为固定光谱。
优选地，所述控制模块还对上次数据信息与当前数据信息进行数据比对，当超出预设阀值，则重新反馈对应光谱调节指令，并令所述光源模块执行。
优选地，所述数据采集模块探测频率为实时、定时、或间隔预设时间。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图 中：
图1是本发明实施例的自适应照明装置的装配示意图；
图2是本发明实施例的自适应照明装置的整体示意图；
图3是本发明实施例的数据采集装置的示意图；
图4是本发明实施例的自适应照明装置控制方法的流程图。
图5是本发明实施例的自适应照明装置控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应所述理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明的自适应照明装置能够自动识别在其照射范围内的被照射物的数据信息，并根据所述数据信息反馈能够增加所述被照射物色泽、光感等渲染效果的光谱，以提升照射物的质感及品质。
图1、2为本发明第一实施例的自适应照明装置的结构示意图，其中光源模块1底部承载在散热器5上，反光罩4围绕所述光源模块1，并向所述光源模块1出光方向外扩，以控制所述光源模块1的出光光学效果，其中数据采集模块3贯穿所述光源模块1，并向所述光源模块1照射方向延伸一段距离，以靠近被照射物所在位置获取更为精确的数据信息，控制模块2(图4)利用所述数据采集模块3所获所述数据信息，以反馈对应光谱调节指令，并控制所述光源模块1根据所述对应光谱调节指令，输出对应光谱。
具体的所述光源模块1，其进一步包括：光源单元、驱动单元，其中所述光源单元优选LED作为光源，并利用RGB、RGBW混光方式，使各种颜色LED光源组成的光源通道，以形成混光阵列，并通过所述驱动单元对各个颜色的光源通道进行起辉及亮度控制，来实现调光调色功能，进而模拟并获得所需光谱。
优选的，所述光源单元与驱动单元集成为光源模组结构，并具有标准机械、电源、导热接口等，如目前ZHAGA联盟所推广的室内光源模组形态，以便于维修更换。需要说明的是本实施例给出的所述光源模组结构形态，并不是对所述光源模块1的结构进行限制，所述驱动单元根据所述自适应照明装置的功率、安装环境及灯具形态，也可与所述光源单元分离并外置。
另外值得一提的是，所述光源模块1上具有通孔13，以供数据采集模块3穿过，并向所述光源模块1的出光方向延伸一段预设距离，其中该预设距离以反光罩4的罩体深度为限，即所述数据采集模块3自所述光源模块1出光方向延伸，但不超过所述光学罩4的出光口41，该极限位置不但进一步靠近被照射物以获取更为准确的所述数据信息，同时还可由反光罩4阻挡外界干扰光对所述数据采集模块3的干扰，从而提升所述数据采集模块3的探测精准度，同时从外观上看也较为美观，由于光源照射时肉眼无法直视光源照射方向，而从侧 面也查看不到所述数据采集模块3，因此在实现精确探测功能的同时兼顾了美观效果。
以下结合图3所示数据采集模块3示意图做具体说明。其中所述数据采集模块3包括：传感单元31及固定件32，其中所述固定件32为管状，并通过所述通孔13贯穿所述光源模块1，并承载所述传感单元31朝向所述光源模块1出光方向延伸，以靠近所述被照射物所在位置，进一步获取精确的被照射物的数据信息。此外所述固定件32的管状结构还能够允许管内走线，以便所述传感单元31向所述光源模块1背光方向走线以与所述控制模块2连接。
进一步所述传感单元31包括：透镜312、传感器311、透镜底座313、罩体314，其中所述透镜312插入透镜底座313，并设置在所述传感器311传感面33处，以供传导被照射物的反馈光至所述传感器311进行处理，进而形成所述数据采集模块3的探测面，以获取被照射物的数据信息，所述反馈光为所述光源模块1对被照射物照射后所形成的反馈光效，同时所述反馈光也是作为判断被照射物所需对应光谱的主要条件。
上述传感器可以根据低端、中端、高端的不同应用可以选择不同的感应器，比如颜色传感器以及光谱探测器。颜色传感器主要应用在低中端，探测的物体表面的颜色转换成三基色信息。光谱探测器主要应用在高端，能够准确的探测物体反色光谱，为后端灯具的实现光输出提供更加可靠的信息。采集原始颜色信息为R，G，B或颜色的光谱信息。在本实施例中采用颜色传感器来检测照明系统被照物的颜色信息。颜色传感器根据其输出的不同可以分为RGB颜色传感器、XYZ颜色传感器，在本实施里中采用的是RGB颜色传感器，其对应的是RGB颜色模型。RGB颜色模型是最常见的颜色模型，源于视觉三色说，即自然界中存在的所有颜色都可以由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种单色合成。因此RGB颜色 传感器的输出的颜色信息即为R、G、B三色分量。颜色传感器是通过接收反射自物体的光来分辨颜色的，而同一物体的不同位置也会有不同的颜色，为了精确测量颜色，在另一较佳的实施例中，可在RGB颜色传感器的光入射口处设置会聚透镜组件，透镜组件可选用凸透镜、菲涅尔透镜等会聚透镜或其组合，从而使得RGB颜色传感器只接受来自较小范围的入射光。
其中所述数据信息包括：光源模块1照射方向上的被照射物的颜色信息，其中所述罩体314一侧容纳所述传感器311并与所述透镜底座313对接以封入并稳固所述传感器311及所述透镜312，而另一侧与所述固定件32形成固定。需要说明的是所述传感单元31还可以采用包括：透镜312、传感器311一体封装结构形态，并直接通过所述固定件32承载，从而无需所述透镜底座313及罩体314进行辅助安装，以减少物料消耗，并减小体积。
进一步，所述控制模块2与所述传感单元31、所述光源模块1连接，依据所述传感单元31所获取的被照射物的数据信息，以反馈对应光谱调节指令，并控制所述光源模块1的驱动单元对所述光源单元进行光谱调节操作，以实现对被照射物投射对应光谱，其中所述控制模块2优选是MCU模块，其可集成在所述数据采集模块3或所述光源模块1中，以实现单体自动化控制。
另外需要说明的是所述控制模块2，不仅限于MCU模块，也可以采用外置式结构，如采用PC机、服务器、手机等形式，与所述数据采集模块3及光源模块1进行有线或无线方式的信息传输，以实现数个自适应照明装置同时控制功能。
以下结合图4、5对自适应照明装置控制方法进行介绍，其中该自适应照明装置控制方法步骤包括：
步骤S801通电后所述光源模块向被照射物投射光照条件；
步骤S802数据采集模块探测所述光照条件下被照射物的数据信息；
步骤S803控制模块根据所述数据信息反馈对应光谱调节指令；
步骤S804所述光源模块执行所述对应光谱调节指令。
其中每次通电后将执行一次S801，然后在S802、S803及S804之间循环，该循环具体来说所述述控制模块2会依据所述数据采集模块3给出的当前被照射物的数据信息与上次被照射物的数据信息进行比对，以确定该被照射物是否改变和或判断当前被照射物是否适合当前光谱；
其中，在S803步骤中包含：先读取被照物体的光色，再去读取被照物体的光色，并与第一次读取的光色比较，判断是否是最优。如果是最优，则保持目前的光谱照明。如果不是最优，重新读取并比较。其中，判断是否是最优光色，比较的是相邻两次实际读到的被照物体的颜色(XY色坐标值)，两次的色差小于等于一定值，则认为最优，否则再次去读取被照物体的颜色(此时已经有新的光色照射于被照物体，其光色已经发生改变)。
本实施例的核心思想是通过迭代方式对照明装置提供给被照物体的光谱进行优化，并判断是否达到最优光色。
首先，开灯后，先读取被照物体的光色(通常为RGB信号，光谱不可以直接读取，而是读取物体的光色然后转化为色坐标值)——输出PWM或电流值；其次，再去读取被照物体的光色，并与第一次读取的光色比较，判断是否是最优。接着，如果是最优，则保持目前的光谱照明。如果不是最优，重新读取并比较。其中，判断是否是最优光色，比较的是相邻两次实际读到的被照物体的颜色(XY色坐标值)，两次的色差小于等于一定值，则认为最优，否则再次去读取被照物体的颜色(此时已经有新的光色照射于被照物体，其光色已经发生改变)。色差可自行设置，以肉眼无法识别或识别不出，本案中示例为0.001。
其中所述数据采集模块3的探测频率可根据需要，进行自定义设置，如间隔一段时间如1小时、半小时、10分钟等，或在某个时刻定时启动，也可进行实时探测。
当所述数据信息对比超出预设的阀值，则控制模块2会得出需要进行光谱调节的判断，并对当前被照射物的数据信息进行处理，并反馈对应的光谱调节指令，使所述光源装置1的驱动单元驱动光源单元调节光谱。
进一步来说所述光照条件可以是上次光谱调节指令所释光谱，原因在于一般此类照明装置通常安装在商城或超市的固定地点，如超市的生鲜柜台等，一般不会更换位置，而商品也会根据种类摆放，固定地点，固定商品种类，并几乎长期使用固定光谱照射。
进一步来说该光照条件也可以是固定光谱，以便数据采集模块3能够依据该固定光谱为基准，判断被照射物的种类，以提高光谱适配精度，而该控制模块2也可储存照射物种类数据列表，如生鲜光谱配方库，以提高适配光谱的适用性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种自适应照明装置，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于采集被照射物的数据信息；
控制模块，用于根据所述数据信息进行运算并反馈对应光谱调节指令；
光源模块，用于输出光照条件，或根据所述对应光谱调节指令，输出对应光谱。
2.根据权利要求1所述的自适应照明装置，其特征在于,所述数据采集装置贯穿所述光源模块，并向所述光源模块照射方向延伸。
3.根据权利要求1或2所述的自适应照明装置，其特征在于,所述数据采集装置包括：
透镜，用于会聚被照射物的反馈光；至
传感器，以处理所述反馈光，形成所述数据信息并传递至所述控制模块；
固定件，贯穿所述光源模块，承载所述透镜及所述传感器朝被照射物方向延伸，并在所述光源模块照射方向上形成探测面。
4.根据权利要求3所述的自适应照明装置，其特征在于，还包括反射罩，其设置在所述光源模块周围，并容纳所述数据采集模块，其中所述数据采集模块的所述探测面不超出所述反射罩的出光口。
5.根据权利要求1或2所述的自适应照明装置，其特征在于，所述数据信息包括：被照射物表面的颜色信息。
6.根据权利要求3所述的自适应照明装置，其特征在于，所述传感器为颜色传感器和/或光谱探测器。
7.根据权利要求1所述的自适应照明装置，其特征在于，所述传感器用于读取被照物的光色并转化为色坐标值。
8.根据权利要求1所述的自适应照明装置，其特征在于，所述控制模块用于通过迭代方式对传感器输出的光谱信号进行优化，并判断是否达到最优光色。
9.根据权利要求8所述的自适应照明装置，其特征在于，所述控制模块判断是否是最优光色，是通过比较相邻两次实际读到的被照物体的XY色坐标值，如两次的色差小于等于一定值，则认为最优，否则再次去读取被照物体的颜色。
10.根据权利要求9所述的自适应照明装置，其特征在于，所述色差值可自行设置。
11.根据权利要求9所述的自适应照明装置控制方法，其特征在于，所述数据采集模块探测频率为实时、定时、或间隔预设时间。
12.一种自适应照明装置控制方法，其特征在于，包括：
光源模块向被照射物投射光照条件；
数据采集模块探测所述光照条件下被照射物的数据信息；
控制模块根据所述数据信息反馈对应光谱调节指令；
所述光源模块执行所述对应光谱调节指令。
13.根据权利要求12所述的自适应照明装置控制方法，其特征在于,所述光照条件为上次光谱调节指令所释光谱。
14.根据权利要求12所述的自适应照明装置控制方法，其特征在于,所述光照条件为固定光谱。
15.根据权利要求12、13或14所述的自适应照明装置控制方法，其特征在于：所述控制模块还对上次数据信息与当前数据信息进行数据比对，当超出预设阀值，则重新反馈对应光谱调节指令，并令所述光源模块执行。
16.根据权利要求12所述的自适应照明装置控制方法，其特征在于，所述数据采集模块探测频率为实时、定时、或间隔预设时间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161221 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |