CN111491416A - 照明设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种照明设备及其控制方法。照明设备包括多个发光组件、电源驱动器、多个环境参数传感器以及控制器。发光组件分别受控于多个驱动信号。电源驱动器提供驱动信号。环境参数传感器分别侦测多个环境参数。控制器依据环境参数以进行环境状态分析来产生分析结果，并依据分析结果，使电源驱动器产生驱动信号。其中，控制器藉由驱动信号以分别调整发光组件的发光能量以及照明色温的至少其中之一。

Description

照明设备及其控制方法

技术领域

本发明是有关于一种照明设备及其控制方法，且特别是有关于一种可随环境状态调控的智能型照明设备及其控制方法。

背景技术

在照明设备的技术领域中，由于目前户外道路照明灯具需要以满足道路法规要求为优先。而现有技术中，用来满足道路亮度均匀度的方法皆是藉由重新设计照明设备中的光学透镜，来满足法规的需求。但在实际的状况上，道路上往往会因为环境因素的影响，造成照明设备的表现，与默认的目标有所差异。若要完全符合法规与道路环境，就必须多次调整光型分配或者重新设计另一款透镜；不过，当环境状态变化的多元性增高时，现有技术将无法透过单一型的固定方式来完全适应多元的环境状态，也因此抑制了照明设备的表现度。

发明内容

本发明提供一种照明设备及其控制方法，可有效提升视觉的舒适度。

本发明的照明设备包括多个发光组件、电源驱动器、多个环境参数传感器以及控制器。发光组件设置在主体中，分别受控于多个驱动信号。电源驱动器耦接发光组件，提供驱动信号。环境参数传感器设置在主体上，分别侦测多个环境参数。控制器耦接电源驱动器以及环境参数传感器，依据环境参数以进行环境状态分析来产生分析结果，并依据分析结果，使电源驱动器产生驱动信号。其中，控制器藉由驱动信号以分别调整发光组件的发光能量以及照明色温的至少其中之一。

本发明的照明设备的控制方法包括：设置多个环境参数传感器以分别侦测多个环境参数；依据环境参数以进行环境状态分析，并产生分析结果；依据分析结果以产生多个驱动信号；以及，依据驱动信号以分别调整照明设备中多个发光组件的发光能量以及显示色温的至少其中之一。

基于上述，本发明的照明设备透过侦测所在环境的多个环境参数，并依据环境参数调整发光组件的发光能量以及照明色温的至少其中之一，并藉以调整照明设备所产生的光型。如此一来，照明设备可对应所在环境的环境状态的变化，动态的调整所产生的照明光型，以优化路面在视觉上的均匀度，并提升用户视觉的舒服度。

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，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明一实施例的照明设备的示意图。

图2绘示本发明实施例的照明设备的一实施方式的示意图。

图3绘示本发明实施例的照明设备的另一实施方式的示意图。

图4绘示本发明实施例的照明设备的另一实施方式的示意图。

图5绘示本发明另一实施例的照明设备的示意图。

图6绘示本发明一实施例的照明设备的控制方法。

图7绘示本发明另一实施例的照明设备的控制方法。

附图标号说明

100、200、300、400、500：照明设备

110、310、510：控制器

120：电源驱动器

321～324、521、522：驱动电路

131～13M、231、232、531～53M：环境参数传感器

141～14N、241～243、541、542：发光组件

511：通信装置

201：主体

410～440：分区

LD1：发光二极管

DRV1～DRVN：驱动信号

EP1～EPM：环境参数

OPEN：开口区

LGP：导光组件

CTR、CTR1、CTR2：控制信号

PWR、PWR1、PWR2：电源电压

111：查找表

S610～S640、S710～S750：照明设备的控制步骤

具体实施方式

请参照图1，图1绘示本发明一实施例的照明设备的示意图。照明设备100包括控制器110、电源驱动器120、环境参数传感器131～13M以及发光组件141～14N。发光组件141～14N设置在照明设备100的主体中，分别受控于多个驱动信号DRV1～DRVN。环境参数传感器131～13M的数量为多个，耦接至控制器110，并分别配置在主体的多个位置上。环境参数传感器131～13M用以分别侦测多个环境参数EP1～EPM，并将所侦测出的环境参数EP1～EPM传送至控制器110。电源驱动器120耦接至控制器110，并耦接至发光组件141～14N，用以提供驱动信号DRV1～DRVN。控制器110则依据环境参数EP1～EPM以进行环境状态分析，并产生分析结果。控制器110并依据分析结果来产生控制信号CTR，以控制电源驱动器140来产生驱动信号DRV1～DRVN。

在本实施例中，环境参数传感器131～13M可分别为雨滴传感器、湿度传感器、雾气传感器、亮度传感器以及影像撷取器，并用以分别侦测雨滴状态参数、湿度状态参数、雾气状态参数、亮度状态参数以及环境影像等环境参数EP1～EPM。控制器110依据环境参数传感器131～13M所产生的环境参数EP1～EPM加以进行分析，再依据分析结果以产生控制信号CTR。控制器110透过所产生的控制信号CTR以指示电源驱动器120来产生对应的驱动信号DRV1～DRVN。发光组件141～14N则依据驱动信号DRV1～DRVN来调整所提供的照明光型以及照明色温的至少其中之一。

举例来说明，当控制器110依据雨滴状态参数、湿度状态参数以及雾气状态参数以判断出环境状态为下雨、有雾气以及高湿度的状态时，控制器110可判断出照明设备100适于产生相对低色温的照明色温，并适于呈现高反射辉度的照明光型。控制器110并产生对应的控制信号CTR，以指示电源驱动器120来产生对应的驱动信号DRV1～DRVN。如此，发光组件141～14N可依据驱动信号DRV1～DRVN来调整所提供的照明光型以及照明色温(2700K～3000K)。相对的，当控制器110依据雨滴状态参数以及湿度状态参数以判断出环境状态为无下雨以及无雾气的状态时，控制器110可判断出照明设备100适于产生高于上述低色温的中、高色温的照明色温(4000K～5000K)，并适于呈现低反射辉度的照明光型。控制器110并产生对应的控制信号CTR，以指示电源驱动器120来产生对应的驱动信号DRV1～DRVN。

上述关于照明光型的调整动作，可以透过驱动信号DRV1～DRVN以分别调整发光组件141～14N的发光能量间的比例来进行。其中，控制器110可以透过控制信号CTR，以指示电源驱动电路120以依据控制信号CTR来产生多个相同或不同的驱动信号DRV1～DRVN，并透过的驱动信号DRV1～DRVN来使发光组件141～14N的发光能量完全相同、完全不相同或部分相同，来调整发光组件141～14N的发光能量间的比例。

附带一提的，本发明实施例中，控制器110接收电源电压PWR，并传送电源电压PWR至电源驱动器120。电源驱动器120则依据所接收的电源电压PWR以及控制信号CTR以产生驱动信号DRV1～DRVN。

此外，在本实施例中，控制器110中可设置查找表111。查找表111可用以记录环境状态分析的分析结果与照明光型、照明色温的对应关系，并可记录照明光型、照明色温与控制信号CTR的对应关系。如此一来，当控制器110产生分析结果时，可依据分析结果，透过查找表111来查找出目标照明光型以及目标照明色温，并依据目标照明光型以及目标照明色温，透过查找表111来查找出控制信号CTR以进行输出。此外，控制器110并可将分析结果储存在储存装置中。储存装置可以为内建于控制器110或外挂于控制器110外的内存，或任意形式的储存媒介，没有特别的限定。

以下请参照图2，图2绘示本发明实施例的照明设备的一实施方式的示意图。照明设备200具有主体201、发光组件241～243以及环境参数传感器231、232。主体201上具有开口区OPEN，发光组件241～243以侧向式的方式分别设置在开口区OPEN的三个不同的侧边上。在本实施例中，开口区OPEN的形状为矩形。在本发明其他实施例中，开口区OPEN的形状可以为圆弧形、多边形或不规则型，并没有固定的限制。在主体201上具有开口区OPEN中，另设置导光组件LGP。导光组件LGP配置在发光组件241～243间，导光组件LGP的形状与开口区OPEN的形状相对应。环境参数传感器231设置在主体201的上方，其中环境参数传感器231可以为雨滴传感器、湿度传感器以及雾气传感器的至少其中之一。另外，环境参数传感器232则可以设置在主体201的下方，环境参数传感器232可以为亮度传感器以及影像撷取器的至少其中之一。其中，影像撷取器可以用以撷取照明设备200下方的环境影像(例如道路的影像)，并用以侦测道路的路面状态(路面平坦与否以及路面潮湿或干燥的状态)。亮度传感器则可以侦测路面的反光程度，并获得亮度状态参数。

举例来说明，当照明设备200判断环境状态为无雾气、无下雨、路面干燥而照明色温设定为相对高的数值(例如为4000K)时，发光组件241、243、242所产生的发光能量的比例可以调整为2：1：2，并产生向前光亮相对较少且高色温的照明光型。在另一方面，当照明设备200判断环境状态为有雾气、雨天、路面潮湿而照明色温设定为相对低的数值(例如为3000K)时，发光组件241、243、242所产生的发光能量的比例可以调整为1：1：1，并产生向前光亮相对较多且低色温的照明光型。

附带一提的，发光组件241～243可以由多个发光二极管来建构。在本实施例中，控制器以及电源驱动器皆可设置在本体201内部。

请参照图3，图3绘示本发明实施例的照明设备的另一实施方式的示意图。照明设备300具有本体301、控制器310、驱动电路321～324以及发光组件341～344。本体301具有主动面，发光组件341～344以直下式的方式，分别配置在主动面的多个不同位置的分区上。在本发明实施例中，驱动电路321～324用以构成电源驱动器。另外，发光组件341～344分别产生不同波长的色光，例如发光组件341～344分别产生黄色光、蓝色光、红色光以及绿色光。发光组件341～344所分别配置的分区的面积可以均相同、部分相同或均不相同。

并且，在进行照明色温及/或照明光型的调整动作时，控制器310可指示驱动电路321～324以分别调整发光组件341～344的发光能量。其中，发光组件341～344的发光能量可以均相同、部分相同或均不相同。在本实施例中，发光组件341～344可以由多个发光二极管来建构。

在另一方面，在本发明实施例中，环境参数传感器可以如图2的实施例，设置在主体的多个位置上，在此不多赘述。

接着请参照图4，图4绘示本发明实施例的照明设备的另一实施方式的示意图。在图4中，照明设备400中的发光组件以直下式的方式进行设置，发光组件由多个发光二极管LD1构成，并被设置在不同的分区410～440中。各分区410～440可受控一驱动电路，并依据对应的驱动信号来产生发光能量。各分区410～440中的发光二极管LD1的数量没有固定的限制。在本实施例中，各分区410～440中的发光二极管LD1的数量都是相同的，在本发明其他实施例中，各分区410～440中的发光二极管LD1的数量可以都不相同。或者，第一部分的分区410～440中的发光二极管LD1的数量相同，其他部分的分区410～440中的发光二极管LD1的数量不相同。另外，分区410～440的形状也非必要是矩形，图4的绘示仅只是说明用的范例，不用以限缩本发明的范畴。

以下请参照图5，图5绘示本发明另一实施例的照明设备的示意图。照明设备500包括控制器510、电源驱动器520、环境参数传感器531～53M以及发光组件541～542。控制器510耦接环境参数传感器531～53M，其中环境参数传感器531～53M用以分别侦测多个环境参数EP1～EPM，并提供环境参数EP1～EPM至控制器510。控制器510依据环境参数EP1～EPM以进行环境状态分析来产生分析结果，控制器510并依据分析结果来产生控制信号CTR。在本实施例中，电源驱动器520包括多个驱动电路521～522。控制器510所产生的控制信号CTR包括控制信号CTR1以及CTR2，控制信号CTR1以及CTR2分别对应驱动电路521～522的控制信号CTR1以及CTR2。在另一方面，控制器510并传送电源电压PWR1、PWR2至驱动电路521～522，电源电压PWR1、PWR2可依据电源电压PWR来产生，其中，电源电压PWR可以与电源电压PWR1、PWR2相同或不相同，并且电源电压PWR1、PWR2彼此可以相同或不相同。

驱动电路521以及522可分别依据所接收的电源电压PWR1、PWR2以及控制信号CTR1以及CTR2来产生驱动信号DRV1以及DRV2，其中驱动信号DRV1以及DRV2分别提供至发光组件541以及542。发光组件541以及542分别依据驱动信号DRV1以及DRV2来产生发光能量。

依据上述的说明不难得知，本发明实施例的控制器510可透过环境状态的分析结果，藉由控制信号CTR1、CTR2以控制驱动信号521、522以分别产生驱动信号DRV1以及DRV2，再藉由驱动信号DRV1以及DRV2以调整发光组件541以及542所产生的发光能量的比例，以调整照明设备500所产生的照明光型以及照明色温的至少其中之一。

在本发明实施例中，控制器510可以为具运算能力的处理器。或者，控制器510可以是透过硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL)或是其他任意本领域具通常知识者所熟知的数字电路的设计方式来进行设计，并透过现场可程序逻辑门数组(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)、复杂可程序逻辑装置(Complex Programmable LogicDevice,CPLD)或是特殊应用集成电路(Application-specific Integrated Circuit,ASIC)的方式来实现的硬件电路。此外，驱动器521以及522则可以应用本领域具通常知识者所熟知的驱动电路来实施，没有特别的限制。

值得注意的，在本发明实施例中，控制器510可具有通信装置511。通信装置511可以为任意形式的无线或有线的通信装置。通信装置511用以与远程电子装置(未绘示)相耦接并进行信息传输。在本发明实施例中，通信装置511可用以与远程电子装置进行环境状态的分析结果的传输动作。在本实施例中，远程电子装置可以为本领域具通常知识者所熟知的任意形式的电子装置，没有特别的限制。

在本发明实施例中，当有多个照明设备装置(例如路灯)被设置在一区域中时，其中之一的照明设备可被设定为主照明设备，其他的照明设备可被设定为从照明设备。主照明设备可进行该区域的环境状态的分析动作，并透过通信装置将环境状态的分析结果传送至其他的从照明设备。如此一来，所有的照明设备可依据环境状态的分析结果来调整所产生的照明光型以及照明色温，并提升路面照明的均匀度以及视觉的舒适度。

请参照图6，图6绘示本发明一实施例的照明设备的控制方法。在图6中，步骤S610设置多个环境参数传感器以分别侦测多个环境参数。步骤S620依据环境参数以进行环境状态分析，并产生分析结果。接着，步骤S630依据分析结果以产生多个驱动信号。并且，步骤S640依据驱动信号以分别调整照明设备中多个发光组件的发光能量以及显示色温的至少其中之一。

关于上述步骤的实施细节，在前述的实施例中已有详尽的说明，在此恕不多赘述。

请参照图7，图7绘示本发明另一实施例的照明设备的控制方法。在图7中，步骤S710执行照明设备所在环境的雨滴感测、温度感测、雾气感测、影像撷取以及光感测等动作，并在步骤S720使控制器针对步骤S710的感测结果进行判断。在此，控制器可针对步骤S710的感测结果进行环境状态分析，并在步骤S730产生环境以及路面的分析结果。步骤S741则针对多个发光组件的调光比例进行控制，并藉以针对所产生的照明光型进行控制，步骤S742则针对多个发光组件的色彩比例进行控制，并藉以针对所产生的照明色温进行控制。

依据步骤S741、S742产生的结果，步骤S750可进行调整后的照明光型以及照明色温进行控制并输出。其中，若照明设备为如图2所绘示的为测向式的照明设备时，可透过调整不同侧边上的照明组件的照明能量的比例，来达成照明光型的调整动作。若照明设备为如图3、图4所绘示的为直下式的照明设备时，可透过针对不同分区的发光组件的发光能量进行调整，来达成照明光型的调整动作，及/或针对产生不同颜色的发光组件进行发光能量的调整，并藉以调整照明色温。最后，在步骤S760可达成提升视觉上的路面平整度以及视觉上的舒适度。

综上所述，本发明透过针对照明设备的环境状态进行多项参数的侦测以及分析动作，并依据环境状态的分析结果来调整多个发光组件的发光能量以及照明色温的至少其中之一。如此一来，照明设备可动态依据照明设备所在的环境的天气状态、路面状态，来智慧的进行照明光型以及照明色温的调整动作。在因应多变的环境状态中，可有效提升视觉的舒适度以及视觉上路面的平坦度，提升照明设备的表现度。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故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 (18)

1.一种照明设备，其特征在于，包括：

多个发光组件，设置在主体中，分别受控于多个驱动信号；

电源驱动器，耦接所述多个发光组件，提供所述多个驱动信号；

多个环境参数传感器，设置在该主体上，分别侦测多个环境参数；以及

控制器，耦接该电源驱动器以及所述多个环境参数传感器，依据所述多个环境参数以进行环境状态分析来产生分析结果，并依据该分析结果，使该电源驱动器产生所述多个驱动信号，

其中，该控制器藉由所述多个驱动信号以分别调整所述多个发光组件的发光能量以及照明色温的至少其中之一。

2.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，该控制器藉由所述多个驱动信号以分别调整所述多个发光组件的发光能量间的比例，并藉以调整该照明设备产生的照明光型。

3.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述多个环境参数传感器包括雨滴传感器、湿度传感器、雾气传感器、亮度传感器以及影像撷取器，分别用以侦测雨滴状态参数、湿度状态参数、雾气状态参数、亮度状态参数以及环境影像。

4.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，该控制器依据该雨滴状态参数、该湿度状态参数以及该雾气状态参数以透过所述多个驱动信号以调整所述多个发光组件产生的照明色温。

5.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述多个发光组件分别配置在该主体中的开口区的多个侧边。

6.根据权利要求5所述的照明设备，其特征在于，更包括导光组件，配置在该开口区上的所述多个发光组件间。

7.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述多个发光组件共同配置在该主体中的主动面上。

8.根据权利要求7所述的照明设备，其特征在于，所述多个发光组件依据在该主动面上的配置位置被区分为多个分区，各该分区的发光组件依据对应的驱动信号以产生发光能量。

9.根据权利要求7所述的照明设备，其特征在于，所述多个分区所提供的发光能量可以均相同、部分相同或均不相同。

10.根据权利要求7所述的照明设备，其特征在于，所述多个分区的面积可以均相同、部分相同或均不相同。

11.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，该电源驱动器包括：

多个驱动电路，耦接至该控制器，接收电源电压并依据多个控制信号以分别产生所述多个驱动信号，

其中，该控制器依据该分析结果以产生所述多个控制信号。

12.根据权利要求11所述的照明设备，其特征在于，该控制器包括查找表，该查找表记录该环境状态分析的该分析结果与目标照明光型以及目标照明色温的对应关系，该控制器并依据该目标照明光型以及该目标照明色温以产生所述多个控制信号。

13.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，该控制器更透过通信装置耦接至远程电子装置，用以与该远程电子装置传送该分析结果。

14.一种照明设备的控制方法，其特征在于，包括：

设置多个环境参数传感器以分别侦测多个环境参数；

依据所述多个环境参数以进行环境状态分析，并产生分析结果；

依据该分析结果以产生多个驱动信号；以及

依据所述多个驱动信号以分别调整该照明设备中多个发光组件的发光能量以及显示色温的至少其中之一。

15.根据权利要求14所述的照明设备的控制方法，其特征在于，所述多个驱动信号分别对应所述多个发光组件，其中依据所述多个驱动信号以分别调整该照明设备中所述多个发光组件的发光能量的步骤包括：

依据所述多个驱动信号以分别调整所述多个发光组件的发光能量间的比例，并藉以调整该照明设备产生的照明光型。

16.根据权利要求14所述的照明设备的控制方法，其特征在于，设置所述多个环境参数传感器以分别侦测所述多个环境参数的步骤包括：

设置雨滴传感器、湿度传感器、雾气传感器、亮度传感器以及影像撷取器以分别侦测雨滴状态参数、湿度状态参数、雾气状态参数、亮度状态参数以及环境影像。

17.根据权利要求16所述的照明设备的控制方法，其特征在于，依据所述多个驱动信号以分别调整该照明设备中所述多个发光组件的照明色温的步骤包括：

依据该雨滴状态参数、该湿度状态参数以及该雾气状态参数已透过所述多个驱动信号以调整所述多个发光组件产生的照明色温。

18.根据权利要求14所述的照明设备的控制方法，其特征在于，更包括：

透过通信装置与远程电子装置联机，以与该远程电子装置进行该分析结果的传输动作。

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