CN106888525B - 照明装置和照明方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种照明装置和照明方法，涉及LED照明技术领域，该照明装置包括：电源模块、颜色传感器、亮度传感器、处理器、LED驱动器和LED灯组；处理器与电源模块、颜色传感器、亮度传感器和LED驱动器连接；颜色传感器用于采集被照明物体的颜色数据；亮度传感器用于采集被照明物体的亮度数据；处理器用于根据颜色数据确定被照明物体的类型；根据被照明物体的亮度数据和被照明物体的类型对应的目标亮度值计算照明亮度值；结合被照明物体的类型对应的颜色信息和照明亮度值计算照明控制信号；LED驱动器用于根据接收到的照明控制信号控制LED灯组发光。本发明可以实现根据被照物体的类型自动调节发光颜色和亮度。

Description

照明装置和照明方法

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其是涉及一种照明装置和照明方法。

背景技术

随着LED照明技术的发展，在商业照明领域，人们对LED灯具照明的要求从能照亮商品让客户看到，转变为灯具的光色光形效果要好，以提升商品的展示效果，提高客户的购买欲望。

目前技术中要达到上述要求需要专业的灯光设计人员来设计现场效果，然后根据不同的商品选用不同要求的灯具。然而现有的LED光源，都是标准的色温坐标光源，使用标准品是很难达到设计人员预想的效果。同时，由于商场或者店铺中产品的种类繁多，颜色深浅不同，导致需要不同颜色亮度的LED灯具。在商品的摆放位置或者商品的种类变化后，还需要重新调整灯具，设置需要重新进行设计和购买。

针对现有技术中LED灯具亮度和颜色不能自动调节的问题，目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种照明装置和照明方法，可以自动调节发光颜色和亮度，适应不同种类和颜色物体的专业照明。

第一方面，本发明实施例提供了一种照明装置，包括：电源模块、颜色传感器、亮度传感器、处理器、LED驱动器和LED灯组；处理器与电源模块、颜色传感器、亮度传感器和LED驱动器连接；颜色传感器用于采集被照明物体的颜色数据；亮度传感器用于采集被照明物体的亮度数据；处理器用于根据颜色数据确定被照明物体的类型；根据被照明物体的亮度数据和被照明物体的类型对应的目标亮度值计算照明亮度值；结合被照明物体的类型对应的颜色信息和照明亮度值计算照明控制信号；LED驱动器用于根据接收到的照明控制信号控制LED灯组发光。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述处理器包括寄存器，该寄存器用于存储不同类型对应的颜色特性数据、对应的颜色信息和对应的目标亮度值；颜色信息包括照明颜色配比数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，还包括壳体，上述颜色传感器、第一亮度传感器、处理器、LED驱动器和LED灯组集中安装在壳体内。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，LED灯组在颜色传感器和亮度传感器采集数据前启动照明。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，电源模块包括电源适配器，该电源适配器用于将市电转换成低电压。

第二方面，本发明实施例还提供一种照明方法，应用于LED照明装置，LED照明装置预先存储有不同类型对应的颜色特性数据、对应的颜色信息和对应的目标亮度值；颜色信息包括照明颜色配比数据；该方法包括：采集被照明物体的颜色数据和亮度数据；根据颜色数据确定被照明物体的类型；根据被照明物体的亮度数据和被照明物体的类型对应的目标亮度值计算照明亮度值；结合被照明物体的类型对应的颜色信息和照明亮度值计算照明控制信号；根据照明控制信号控制LED灯组发光。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，根据颜色数据确定被照明物体的类型包括：比较颜色数据和预先存储的不同颜色对应的颜色特性数据确定被照明物体的类型。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，根据环境光亮度数据、被照明物体的亮度数据和被照明物体的类型对应的目标亮度值计算照明亮度值包括：根据被照明物体的亮度数据和LED照明装置的发光亮度值计算被照明物体的反光率；从存储器中查找被照明物体的类型对应的目标亮度值；根据反光率和目标亮度值计算照明亮度值。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，结合被照明物体的类型对应的颜色信息和照明亮度值计算照明控制信号包括：结合照明颜色配比数据和照明亮度值计算颜色亮度值；根据颜色亮度值计算驱动电流值；将驱动电流值转换为照明控制信号。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，还包括：采集被照明物体的照明后颜色数据；比较照明后颜色数据与照明颜色配比数据；根据比较结果调整驱动电流值。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本实施例提供的照明装置和照明方法，预先存储不同颜色对应的颜色特性数据、不同颜色对应的颜色信息和不同颜色对应的目标亮度值，通过被照明物体的颜色数据确定被照明物体的类型，根据该类型和环境光亮度数据、被照明物体的亮度数据确定照明亮度值，结合上述类型对应的颜色信息和照明亮度值计算照明控制信号并控制LED灯组发光，可以自动采集不同物体的颜色和亮度信息，计算和控制LED灯发出与需求相同的光色，可以实现自动调节发光颜色和亮度，适应不同种类和颜色物体的专业照明。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种照明方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种照明方法的步骤S13的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种照明方法的步骤S14的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种照明方法的调整步骤的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种LED商业照明的方法流程图；

图6为本发明实施例提供的一种照明装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前现有技术中控制LED光源的亮度和颜色需要专业的灯光设计人员，存在无法自动调节亮度和颜色的问题，基于此，本发明实施例提供的一种照明装置和照明方法，可以自动调节发光颜色和亮度，适应不同种类和颜色物体的专业照明。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种照明方法进行详细介绍。

实施例1

本发明实施例1提供了一种照明方法，图1是本发明一种照明方法的流程示意图，该方法应用于LED照明装置。LED照明装置预先存储有不同类型对应的颜色特性数据、对应的颜色信息和对应的目标亮度值；颜色信息包括照明颜色配比数据。该实施方式示出的方法流程包括如下步骤：

步骤S11，采集环境光亮度数据、被照明物体的颜色数据和亮度数据。

上述LED照明装置包括亮度传感器和颜色传感器，其中亮度传感器分别采集环境光亮度数据和被照明物体的亮度数据，颜色传感器用于采集被照明物体的颜色数据。

在LED照明装置启动后，亮度传感器检测环境光并将环境光亮度数据发送至处理器，处理器判断该环境光亮度数据是否满足必要的检测要求。在处理器中预先保存有亮度设定值，当环境亮度低于该亮度设定值时，确定当前的环境亮度不足，无法进行准确的颜色判断，此时需要LED照明装置发光提供照明，以补偿物体表面的照度达到要求的亮度设定值以上。上述亮度设定值一般为300Lx。通过提供照明补偿，可以使亮度传感器和颜色传感器更准确地检测被照物体的颜色和亮度数据。处理器存储该环境光亮度数据(包括是否补偿照明两种情况)。以下部分以提供补偿照明为例进行说明。

颜色传感器将采集的颜色数据传输至处理器，上述颜色数据可以是RGB或者XYZ颜色空间数据。亮度传感器将被照明物体的亮度数据传输至处理器。

步骤S12，根据颜色数据确定被照明物体的类型。

在处理器的寄存器中预先存储有专业照明数据，该专业照明数据指不同特征物体对应的照明所需的光颜色数据，具体包括不同颜色对应的颜色特性数据、不同颜色对应的颜色信息和不同颜色对应的目标亮度值。上述颜色信息包括照明颜色配比数据。

在获取到上述颜色数据后，确定被照明物体的类型包括以下步骤：

比较颜色数据和预先存储的不同颜色对应的颜色特性数据确定被照明物体的类型。

为了方便理解，例如步骤S11中采集的被照明物体的颜色数据为RGB颜色数据，具体RGB数据的比例为40:30:30，通过将上述比例与寄存器中预先存储的不同颜色对应的颜色特性数据进行比较，上述比例40:30:30在红木家具的颜色特性数据范围内，此时确定该被照明的物体的类型为红木家具。

显然在得到被照明物体的类型后，可以获取到该类型对应的颜色信息。

获取寄存器中红木家具对应的颜色信息，该颜色信息包括照明颜色配比数据，红木家具对应的照明颜色配比数据为38:32:30。此处的照明颜色配比数据与被照明物体的颜色数据并非完全相同，即不是要控制LED灯组发射与被照明物体的颜色相同的光，上述照明颜色配比数据是经过预先设计处理的，目的是提升物体的展示效果。上述照明颜色配比数据38:32:30相比较于比例40:30:30，改变了红色和绿色的比例，可以更加突出显示红木本身的色泽和木纹。

当物体不是单一颜色，例如多色或者花纹，是检测物体表面整体的颜色数据。

步骤S13，根据被照明物体的亮度数据和被照明物体的类型对应的目标亮度值计算照明亮度值。

在处理器的寄存器中预先存储有不同类型对应的目标亮度值。在步骤S12中已经确定了被照明物体的类型，请参阅图2，步骤S13可以包括：

步骤S21，根据被照明物体的亮度数据和LED照明装置的发光亮度值计算被照明物体的反光率。

其中，被照明物体的亮度数据实质是该被照明物体表面反射光的亮度，通过与LED照明装置的发光亮度值做比值及结合检测到物体的颜色，即可得到该被照明物体的反光率(颜色越深反光率越差，颜色越浅反光率越高)。上述LED照明装置的发光亮度值是指补偿照明的亮度值，可以通过获取照明装置的输出电压或者电流信号得到。

步骤S22，在存储器中查找上述类型对应的最佳亮度值。

根据上述步骤中确定的被照明物体的类型，查找对应的最佳亮度值。不同类型的被照明物体对应着不同的最佳亮度值，从而有针对性地提升物体的展示效果。例如红木家具的最佳亮度值在约350Lx。

步骤S23，根据反光率和最佳亮度值计算照明亮度值。

由于物体表面本身存在反光率不同的情况，因此结合上述反光率和最佳亮度值计算照明亮度值，可以理解的是物体表面反光率越高，则需要的照明亮度值越小。

步骤S14，结合上述被照明物体的类型对应的颜色信息和照明亮度值计算照明控制信号。

上述颜色信息可以是照明颜色配比数据，也可以是其他颜色表示方式下的数据，本实施例对此不作限制。

请参阅图3，步骤S14可以包括以下步骤：

步骤S31，结合照明颜色配比数据和照明亮度值计算颜色亮度值。

例如当上述的红木家具的反光率为50％时，结合上述照明颜色配比数据38:32:30，其中照明颜色配比数据38:32:30对应的RGB输出电流比例为27:45:28，计算得到颜色亮度值为R＝54％；G＝90％；B＝56％，该颜色亮度值表示为LED灯组的最大亮度或者最大电流值的百分比。

步骤S32，根据颜色亮度值计算不同类型对应的驱动电流值。

根据上述颜色亮度值进行转换得到驱动电流值，得到R＝540mA；G＝900mA；B＝560mA。

步骤S33，将上述驱动电流值转换为照明控制信号。

将上述驱动电流值转换为PWM信号或者电压信号，并输出至LED灯组。

步骤S15，根据上述照明控制信号控制LED灯组发光。

在根据被照明物体的颜色信息和亮度信息得到照明控制信号后，LED灯组的驱动器控制该LED灯组发光，进行照明。

考虑到上述LED灯组发出的光可能存在误差，因此本实施例通过的照明方法还包括颜色调整步骤，请参阅图4，具体如下：

步骤S41，采集所述被照明物体的照明后颜色数据。

步骤S42，比较所述照明后颜色数据与所述照明颜色配比数据。

步骤S43，根据比较结果调整所述驱动电流值。

例如按照上述步骤中的计算结果，在照明后的颜色数据应为RGB比例38:32:30，实际采集得到的RGB比例36:34:30。通过比较可知，R的比例过低而G的比例过高，所以将上述RGB输出电流比例27:45:28调整为28:44:28。通过上述步骤，如果实际发光与计算结果有差异，可以进行必要的调整，调整输出电流确保输出的是最佳效果的光色。

可以理解的是，上述方法还可以包括亮度调整步骤，与上述颜色调整步骤类似，在此不再赘述。

在正常照明过程中，存在被照明物体移动和更换的情况，可以定时检测被照明物体以重新启动上述方法或者由用户控制重新进行检测程序，例如重启该照明装置。

本实施例提供的上述方法，预先存储专业照明数据，该专业照明数据包括不同颜色对应的颜色特性数据、不同颜色对应的颜色信息和不同颜色对应的目标亮度值，通过被照明物体的颜色数据确定被照明物体的类型，根据该类型和环境光亮度数据、被照明物体的亮度数据确定照明亮度值，结合上述类型对应的颜色信息和照明亮度值计算照明控制信号并控制LED灯组发光，可以自动采集不同物体的颜色和亮度信息，计算和控制LED灯发出与需求相同的光色，可以实现自动调节发光颜色和亮度，进行精准的专业照明。

实施例2

本实施例以进行商品的商业照明为例进行说明。参见图5所示的一种LED商业照明的方法流程图，应用于LED照明装置，该方法包括如下步骤：

步骤S51，打开LED照明装置的电源。

步骤S52，LED照明装置发光进行辅助照明。

步骤S53，颜色传感器采集被照明物体的颜色数据，且亮度传感器采集被照明物体的亮度数据。

步骤S54，处理器进行信号处理，并比较处理后的信号和寄存器预先存储的数据。

步骤S55，处理器调用寄存器中的光色数据。

步骤S56，处理器将上述光色数据转换成控制信号并输送到LED驱动器。

步骤S57，LED驱动器控制LED灯组的输出电压。

步骤S58，LED灯组发光并混色后照射物体。

步骤S59，当被照物体发生改变后，重新进行检测。

本实施例提供的上述方法，可以自动采集不同物体的颜色和亮度信息，计算和控制LED灯发出与需求相同的光色，可以实现自动调节发光颜色和亮度，进行精准的专业照明。

实施例3

本发明实施例3提供了一种照明装置，包括：电源模块、颜色传感器、亮度传感器、处理器、LED驱动器和LED灯组。

参见图6所示的照明装置的结构示意图，其中示出了处理器610与颜色传感器620、亮度传感器630和LED驱动器640连接；LED驱动器640与LED灯组650连接。处理器610还与电源模块连接。该电源模块包括电源适配器，用于将市电转换成低电压。其中，LED灯组由二组以上颜色色温的LED组成。

颜色传感器620用于采集被照明物体的颜色数据。亮度传感器630用于采集被照明物体的亮度数据；处理器610用于根据颜色数据确定被照明物体的颜色信息，根据被照明物体的亮度数据和被照明物体的类型对应的目标亮度值计算照明亮度值；结合被照明物体的类型对应的颜色信息和照明亮度值计算照明控制信号。

LED驱动器640用于根据接收到的照明控制信号控制LED灯组650发光。

上述处理器610还包括寄存器，该寄存器用于存储多种不同颜色的颜色特性数据、对应的颜色信息和目标亮度值，颜色信息包括照明颜色配比数据。

处理器610还用于通过比较颜色数据和颜色特性数据确定被照明物体的颜色，并获取颜色对应的颜色信息；结合照明颜色配比数据和照明亮度值计算不同颜色对应的颜色亮度值；根据颜色亮度值计算不同颜色对应的驱动电流值；将驱动电流值转换为照明控制信号。

进一步，上述照明装置还包括壳体，颜色传感器、亮度传感器、处理器、LED驱动器和LED灯组集中安装在壳体内。进一步，LED灯组在颜色传感器和亮度传感器采集数据前启动照明。

本发明实施例提供的照明装置，与上述实施例提供的照明方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例所提供的照明方法以及装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

上述的各单元部件可以是组装在一起，也可以是分开，通过有线或无线方式进行通讯连接。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种照明装置，其特征在于，包括：电源模块、颜色传感器、亮度传感器、处理器、LED驱动器和LED灯组；

所述处理器与所述电源模块、所述颜色传感器、所述亮度传感器和所述LED驱动器连接；

所述颜色传感器用于采集被照明物体的颜色数据；

所述亮度传感器用于采集所述被照明物体的亮度数据；

所述处理器用于根据所述颜色数据确定被照明物体的类型；根据所述被照明物体的亮度数据和所述被照明物体的类型对应的目标亮度值计算照明亮度值；结合所述被照明物体的类型对应的颜色信息和所述照明亮度值计算照明控制信号；

所述LED驱动器用于根据接收到的所述照明控制信号控制所述LED灯组发光。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述处理器包括寄存器，所述寄存器用于存储不同类型对应的颜色特性数据、对应的颜色信息和对应的目标亮度值；所述颜色信息包括照明颜色配比数据。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还包括壳体，所述颜色传感器、所述亮度传感器、所述处理器、所述LED驱动器和所述LED灯组集中安装在所述壳体内。

4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述LED灯组在所述颜色传感器和所述亮度传感器采集数据前启动照明。

5.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述电源模块包括电源适配器，所述电源适配器用于将市电转换成低电压。

6.一种照明方法，应用于LED照明装置，其特征在于，所述LED照明装置预先存储有不同类型对应的颜色特性数据、对应的颜色信息和对应的目标亮度值；所述颜色信息包括照明颜色配比数据；所述方法包括：

采集被照明物体的颜色数据和亮度数据；

根据所述颜色数据确定被照明物体的类型；

根据所述被照明物体的亮度数据和所述被照明物体的类型对应的目标亮度值计算照明亮度值；

结合所述被照明物体的类型对应的颜色信息和所述照明亮度值计算照明控制信号；

根据所述照明控制信号控制LED灯组发光。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述颜色数据确定被照明物体的类型包括：

比较所述颜色数据和预先存储的不同颜色对应的颜色特性数据确定所述被照明物体的类型。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述被照明物体的亮度数据和所述被照明物体的类型对应的目标亮度值计算照明亮度值包括：

根据所述被照明物体的亮度数据和所述LED照明装置的发光亮度值计算所述被照明物体的反光率；

从存储器中查找所述被照明物体的类型对应的目标亮度值；

根据所述反光率和所述目标亮度值计算所述照明亮度值。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，结合所述被照明物体的类型对应的颜色信息和所述照明亮度值计算照明控制信号包括：

结合所述照明颜色配比数据和所述照明亮度值计算颜色亮度值；

根据所述颜色亮度值计算驱动电流值；

将所述驱动电流值转换为照明控制信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

采集所述被照明物体的照明后颜色数据；

比较所述照明后颜色数据与所述照明颜色配比数据；

根据比较结果调整所述驱动电流值。