TW201334624A - 隨環境光之變化來調整照度之照明裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種隨環境光之變化來調整照度之照明裝置，係包含：一設定模組、一感測模組、ㄧ處理模組、ㄧ無段調整模組以及一照明模組。設定模組係接收外部輸入之一照度參數。感測模組係感測周圍環境之環境光，並產生一感測訊號。處理模組係接收感測訊號與照度參數，並產生一驅動訊號。無段調整模組係接收驅動訊號，以產生具有連續性變化之一調整脈波訊號。照明模組係根據調整脈波訊號產生與調整脈波訊號相對應之亮度。其中，無段調整模組接收驅動訊號並產生該調整脈波訊號，使照明模組之亮度做連續性的變化，而讓環境光能符合所設定之照度參數。

Description

隨環境光之變化來調整照度之照明裝置及其方法

本發明屬於一種隨環境光之變化來調整照度之照明裝置及其方法，特別是利用一個無段調整模組以及一個記憶模組，使照明裝置可連續調整照度變化以及記憶之前所設定之照度，以達到周圍環境之環境光與照明裝置之亮度能符合使用者所設定之照度值之功效。

現代人的生活與照明息息相關，從早期的鎢絲燈到現在的日光燈、發光二極體(LED)照明燈或霓虹燈等充斥著我們的周遭生活，而隨著科技的進步，人們使用的照明裝置類型也就越來越多樣化，也越來越趨於節能省電。

為了達到更能提供照明便利性及省電概念，相關的照明調控裝置也陸續產品化，如目前之可變式發光二極體燈具，可依使用者當下所需來自動或手動調控其照明亮度之強弱。此發光二極體燈具系統主要包含了紅外線遙控裝置、光感測單元、紅外線接收單元、調光控制器、開關驅動電路以及發光二極體燈具。而此系統整合了光感測單元與紅外線接收單元，並利用紅外線遙控裝置對發光二極體燈具進行自動或手動遙控調光控制，以提供最適合之照度，但此裝置設計相當複雜，且無法確實微調其燈具之強弱。

又另一種桌上之多段式檯燈，可根據桌面環境原有的照度，加上配合使用者設定的照明模式，來調整燈具的亮度以提供合適的照度。此發光二極體燈具一般包含了發光二極體照明單元、光感測器、驅動電路板以及控制單元，其控制單元用以接收該設定開關的該設定模式並且配合該光感測器所接收的該亮度訊號，提供一相對應的脈波訊號給發光二極體，藉此可調整周遭環境照度，但是所使用的調控方式為階段性而無法微調其亮度，且適用之範圍只限於小範圍，故需要更進一步的改良與設計來達成調整功能。

有鑒於此，本發明人思索並設計一種隨環境光之變化來調整照度之照明裝置，利用無段調整元件並可結合記憶元件，以改善上述之困難，並且提高其照明便利性及省電之手段。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種隨環境光之變化來調整照度之照明裝置及其方法，讓使用者不需手動操作照明裝置即可得到欲得到之照度值，並使照明裝置之亮度做連續性變化之調整。

根據本發明之一目的，提出一種隨環境光之變化來調整照度之照明裝置，係包含：一設定模組、一感測模組、ㄧ處理模組、ㄧ無段調整模組以及一照明模組。該設定模組係接收外部輸入之一照度參數。該感測模組係感測周圍環境之環境光，並產生一感測訊號。該處理模組係電性連結該感測模組與該設定模組，該處理模組接收該感測訊號與該照度參數，並計算與產生一驅動訊號。該無段調整模組係電性連結該處理模組，並接收該驅動訊號，以產生具有連續性變化之一調整脈波訊號。該照明模組係電性連結該無段調整模組，並根據該調整脈波訊號，以產生與該調整脈波訊號相對應之亮度。其中該無段調整模組接收該驅動訊號，使該無段調整模組產生一調整脈波訊號，並根據該調整脈波訊號，以連續變化的方式即時調整該照明模組之亮度，使該照明模組之亮度與環境提供之環境光能符合所設定之該照度參數。

其中，更包含一記憶模組，係電性連結該處理模組，並儲存該照度參數。

其中，當系統重新啟動時，該處理模組會先由該記憶模組中提取上一次設定之該照度參數，並依據該照度參數及該感測訊號調整該照明模組之亮度。

其中，該感測模組係由感光元件所組成。

其中，該照明模組係由發光二極體所組成。

根據本發明之一目的，提出一種隨環境光之變化調整照明裝置之亮度的方法，其包含下列步驟：藉由一設定模組接收外部輸入之一照度參數；藉由一感測模組感測周圍環境之環境光，並產生一感測訊號；藉由一處理模組接收該感測訊號與該照度參數，並計算該感測訊號與該照度參數之差值，以產生一驅動訊號；藉由一無段調整模組接收該驅動訊號，使該無段調整模組產生具有連續性變化之一調整脈波訊號；以及藉由一照明模組接收該調整脈波訊號，並根據該調整脈波訊號，使該照明模組以連續變化的方式即時調整該照明模組之亮度，使該照明模組之亮度與環境提供之環境光能符合所設定之該照度參數。

其中，更包含一記憶模組，係電性連結該處理模組，並儲存該照度參數。

其中，若系統重新啟動時，該處理模組會先由該記憶模組中提取上一次設定之該照度參數，並依據該照度參數及該感測訊號調整該照明模組之亮度。

其中，該感測模組係由感光元件所組成。

其中，該照明模組係由發光二極體所組成。

簡言之，根據本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置及其方法可提供一個或多個下列的優點：

(1) 此隨環境光之變化來調整照度之照明裝置及其方法，利用感測模組以及無段調整模組，使照明裝置之亮度可做連續性的變化而不需要使用者本身做操控，進而達到自動調整室內照度之目的。

(2) 此隨環境光之變化來調整照度之照明裝置及其方法，利用記憶模組，可自動記錄使用者所設定之照度參數，以便每次只要開起此裝置時，可立即根據上一次所設定之照度參數來調整周圍環境之照度。

為利貴審查員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必與本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

本發明為一種隨環境光之變化來調整照度之照明裝置，主要是利用感測模組感測環境所提供之環境光，並調整照明模組之亮度，使環境之環境光與照明模組之亮度符合所設定之照度參數，其可適用於一般室內環境，如客廳、教室、會場等等，但實際可運用之範疇仍不僅以此所限制。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置與方法之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置之第一實施例之方塊圖。如圖所示，本發明之環境光之變化來調整照度之照明裝置1包含：一設定模組11、一感測模組12、一處理模組13、一無段調整模組14以及一照明模組15。設定模組11係電性連結處理模組13，並產生一照度參數111。感測模組12係電性連結處理模組13，並產生一感測訊號121。感測模組12可由感光元件所組成，感光元件可以是光二極體(Photodiode)或環境光感測元件(ambient light sensor, ALS)。處理模組13根據照度參數111與感測訊號121輸出一驅動訊號131。無段調整模組14係電性連結處理模組13，並接收驅動訊號以產生一調整脈波訊號141。照明模組15接收調整脈波訊號141，並產生相對應之亮度。照明模組15可由發光二極體(Light Emitting Diode, LED)所組成，且發光二極體可以是單一式或是陣列式之組合。

設定模組11可由外部輸入照度參數111，並傳送至處理模組13。感測模組12感測到目前周圍環境之環境光，並將環境光轉換為感測訊號121，以傳送至處理模組13。處理模組12接收照度參數111和感測訊號121後，依照照度參數111和感測訊號121之間的差值計算出所需補償之照度，並轉換與產生驅動訊號131。無段調整模組14接收驅動訊號131，將驅動訊號131轉換成相對應之調整脈波訊號141，並輸出至照明模組15。照明模組15根據調整脈波訊號141而產生相對應之亮度，使照明模組15之亮度與周圍環境提供之環境光能符合所設定之照度參數111。

值得一提的是，當周圍環境之環境光出現了變化，感測模組12立即接收並產生更新之感測訊號121，而處理模組13立即重新計算照度參數111與更新之感測訊號121間之差值，以產生更新之驅動訊號131，並輸出至無段調整模組14。無段調整模組14接收更新之驅動訊號131，並轉換成相對應之更新之調整脈波訊號141。此時，無段調整模組14將原本的調整脈波訊號141轉變成更新之調整脈波訊號141，是以連續變化的方式來做調整而非階段式或跳躍式來做改變。照明模組15接收到原本的調整脈波訊號141到更新之調整脈波訊號141之連續脈波寬度的變化，使照明模組15之亮度產生連續性的變化，並且最終使照明模組15之亮度與周圍環境提供之環境光能符合所設定之照度參數111。

儘管前述在說明本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置的過程中，亦已同時說明本發明之隨環境光之變化來調整照明裝置之亮度的方法，但為求清楚起見，以下仍另繪示流程圖詳細說明。

請參閱第2圖，係為本發明之隨環境光之變化來調整照明裝置之亮度的方法之第一實施例之流程圖。本發明之隨環境光之變化來調整照明裝置之亮度的方法，其包含下列步驟：

首先，執行步驟S11，藉由設定模組接收來自外部輸入之照度參數。

接著，執行步驟S12，以感測模組感測周圍環境之環境光，並產生感測訊號。

接著，執行步驟S13，利用處理模組接收照度參數與感測訊號，並計算照度參數與感測訊號之差值，以產生驅動訊號。

接著，執行步驟S14，藉由無段調整模組接收驅動訊號，使無段調整模組產生具有連續變化之調整脈波訊號。

接著，執行步驟S15，藉由照明模組接收調整脈波訊號，並根據該調整脈波訊號，使該照明模組以連續變化的方式即時調整該照明模組之亮度，使該照明模組之亮度與環境提供之環境光能符合所設定之該照度參數。

若感測模組感測到周圍環境之環境光出現變化時，重新執行步驟S12，以重新產生更新之感測訊號並傳送至處理模組，處理模組根據照度參數與更新之感測訊號重新計算與產生更新之驅動訊號。無段調整模組接收該更新之驅動訊號並產生更新之調整脈波訊號，而照明裝置接收到原本的調整脈波訊號到更新之調整脈波訊號之連續脈波寬度的變化，使照明裝置之亮度產生連續性的變化，並且最終使照明模組之亮度與周圍環境提供之環境光能符合所設定之照度參數。

請參閱第3圖，係為本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置之第二實施例之方塊圖。如圖所示，本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置1包含：一設定模組11、一感測模組12、一處理模組13、一無段調整模組14、一照明模組15以及一記憶模組16。設定模組11係電性連結處理模組13，並產生一照度參數111。處理模組13根據照度參數111與感測訊號121輸出一驅動訊號131。無段調整模組14係電性連結處理模組13，並接收驅動訊號以產生一調整脈波訊號141。照明模組15接收調整脈波訊號141，並產生相對應之亮度。記憶模組16係電性連結處理模組13，並儲存照度參數111。

本實施例與第一實施例之差別在於增加了記憶模組16，故相關元件之詳細說明以及實施方式已於前面敘述本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置之第一實施例時描述過，在此為了簡略說明便不再贅述。當設定模組11由外部輸入照度參數111時，會將照度參數111傳送至處理模組13，且記憶模組16會經由處理模組13儲存照度參數111。當系統重新啟動時，處理模組13會先提取記憶模組16之照度參數111。感測模組12感測到目前周圍環境之環境光，將環境光轉換為感測訊號121，並傳送至處理模組13。處理模組12接收記憶模組16所提取之照度參數111和感測訊號121後，依照該照度參數111和感測訊號121之間的差值計算出所需補償之照度，並轉換與產生驅動訊號131。無段調整模組14接收驅動訊號131，將驅動訊號131轉換成相對應之調整脈波訊號141，並輸出至照明模組15。照明模組15根據調整脈波訊號141而產生相對應之亮度，使照明模組15之亮度與周圍環境提供之環境光能符合記憶模組16所儲存之照度參數111。

綜合以上所言，記憶模組16儲存設定模組11所接收之照度參數111，主要是記錄上一次系統開啟時所設定之照度參數111，當下一次系統被開啟時，會依據上一次設定模組11所接收之照度參數111做為這次系統啟動之起使狀態之預設值。

請參閱第4圖，其係為本發明之隨環境光之變化來調整照明裝置之亮度的方法之第二實施例之流程圖。本發明之隨環境光之變化來調整照明裝置之亮度的方法之第二實施例，其包含下列步驟：

首先，執行步驟S21，當系統重新啟動時，藉由處理模組提取記憶模組上一次儲存之照度參數。

接著，執行步驟S22，以感測模組感測周圍環境之環境光，並產生感測訊號。

接著，執行步驟S23，利用處理模組接收記憶模組所提取之照度參數與感測訊號，並計算照度參數與感測訊號之差值，以產生驅動訊號。

接著，執行步驟S24，透過無段調整模組接收驅動訊號，使無段調整模組產生具有連續變化之調整脈波訊號。

接著，執行步驟S25，藉由照明模組接收調整脈波訊號，並根據該調整脈波訊號，使該照明模組以連續變化的方式即時調整該照明模組之亮度，使該照明模組之亮度與環境提供之環境光能符合記憶模組所儲存之照度參數。

若感測模組感測到周圍環境之環境光出現變化時，重新執行步驟S22，以重新產生更新之感測訊號並傳送至處理模組，而處理模組根據照度參數與更新之感測訊號重新計算與產生更新之驅動訊號，且無段調整模組根據該驅動訊號產生相對應之更新調整脈波訊號，使照明裝置以連續變化之方式來調整亮度，最終使照明模組之亮度與周圍環境提供之環境光能符合記憶模組所儲存之照度參數。

請一併參閱第5圖及第6圖，其中第5圖係為本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置之第三實施例之情境圖。如圖所示，隨環境光之變化來調整照度之照明裝置1裝設於室內。隨環境光之變化來調整照度之照明裝置1包含：一控制介面2、一LED照明燈3、一光感測器4。光感測器4為一感測光照度之元件，係感測與接收室內周圍環境之環境光。LED照明燈3裝設於天花板上，並提供照度。第6圖係為本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置之第三實施例之方塊圖，如圖所示，控制介面2包含：一設定模組11、一處理模組13、一無段調整模組14以及一記憶模組16。控制介面2可由外部控制設定模組11以輸入一照度參數111，並傳送照度參數111至處理模組13，且記憶模組16會經由處理模組13來儲存照度參數111。處理模組13電性連結設定模組11、記憶模組16以及無段調整模組14。室內有一環境光，當光感測器4感測到環境光時，產生一感測訊號121，並透過傳輸線傳輸至控制介面2中之處理模組13。處理模組13接收照度參數111與感測訊號121，產生一驅動訊號131。而無段調整模組14接收驅動訊號131後，產生調整脈波訊號141，並透過電源線傳送至LED照明燈3，使LED照明燈3產生之亮度與環境光符合照度參數111。當環境光有所改變時，光感測器4會重新接收變化後之環境光，並輸出一更新之感測訊號121，並於處理模組13中重新計算並輸出更新之驅動訊號131，而無段調整模組14接收到該更新之驅動訊號131後，根據原本之驅動訊號131產生一具有連續變化之調整脈波訊號141，使因環境光改變而偏移之照度得以連續性的回復至原有之照度值。

值得注意的是，記憶模組16儲存之照度參數111為上一次設定之照度參數111，當系統重新啟動時，設定與處理介面2中之處理模組13會先提取記憶模組16中之照度參數111，以此當作系統起始之預設值，並根據目前之環境光來調整LED照明燈3之亮度。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改與變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1．．．隨環境光之變化來調整照度之照明裝置

11．．．設定模組

111．．．照度參數

12．．．感測模組

121．．．感測訊號

13．．．處理模組

131．．．驅動訊號

14．．．無段調整模組

141．．．調整脈波訊號

15．．．照明模組

16．．．記憶模組

2．．．控制介面

3．．．LED照明燈

4．．．光感測器

第1圖係為本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置之第一實施例之方塊圖。
第2圖係為本發明之隨環境光之變化來調整照明裝置之亮度的方法之第一實施例之流程圖。
第3圖係為本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置之第二實施例之方塊圖。
第4圖係為本發明之隨環境光之變化來調整照明裝置之亮度的方法之第二實施例之流程圖。
第5圖係為本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置之第三實施例之情境圖。
第6圖係為本發明之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置之第三實施例之方塊圖。

1．．．隨環境光之變化來調整照度之照明裝置

11．．．設定模組

111．．．照度參數

12．．．感測模組

121．．．感測訊號

13．．．處理模組

131．．．驅動訊號

14．．．無段調整模組

141．．．調整脈波訊號

15．．．照明模組

Claims (10)

1. 一種隨環境光之變化來調整照度之照明裝置，係包含：
   一設定模組，係接收外部輸入之一照度參數；
   一感測模組，係感測周圍環境之環境光，並產生一感測訊號；
   ㄧ處理模組，係電性連結該感測模組與該設定模組，該處理模組接收該感測訊號與該照度參數，並計算與產生一驅動訊號；
   ㄧ無段調整模組，係電性連結該處理模組，並接收該驅動訊號，以產生具有連續性變化之一調整脈波訊號；以及
   一照明模組，係電性連結該無段調整模組，並根據該調整脈波訊號，以產生與該調整脈波訊號相對應之亮度；
   其中，該無段調整模組接收該驅動訊號，使該無段調整模組產生該調整脈波訊號，並根據該調整脈波訊號，以連續變化的方式即時調整該照明模組之亮度，使該照明模組之亮度與環境提供之環境光能符合所設定之該照度參數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置，其中更包含一記憶模組，係電性連結該處理模組，並儲存該照度參數。
3. 如申請專利範圍第2項所述之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置，當重新啟動時，該處理模組會先由該記憶模組中提取上一次設定之該照度參數，並依據該照度參數及該感測訊號調整該照明模組之亮度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置，其中該感測模組係由感光元件所組成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之隨環境光之變化來調整照度之照明裝置，其中該照明模組係由發光二極體所組成。
6. 一種隨環境光之變化調整照明裝置之亮度的方法，其包含下列步驟：
   以一設定模組接收外部輸入之一照度參數；
   利用一感測模組感測周圍環境之環境光，並產生一感測訊號；
   透過一處理模組接收該感測訊號與該照度參數，並計算該感測訊號與該照度參數之差值，以產生一驅動訊號；
   藉由一無段調整模組接收該驅動訊號，使該無段調整模組產生具有連續性變化之一調整脈波訊號；以及
   藉由一照明模組接收該調整脈波訊號，並根據該調整脈波訊號，使該照明模組以連續變化的方式即時調整該照明模組之亮度，使該照明模組之亮度與環境提供之環境光能符合所設定之該照度參數。
7. 如申請專利範圍第6項所述之隨環境光之變化調整照明裝置之亮度的方法，其中更包含一記憶模組，係電性連結該處理模組，並儲存該照度參數。
8. 如申請專利範圍第7項所述之隨環境光之變化調整照明裝置之亮度的方法，更包含下列步驟：
   當重新啟動時，該處理模組會先由該記憶模組中提取上一次設定之該照度參數，並依據該照度參數及該感測訊號調整該照明模組之亮度。
9. 如申請專利範圍第6項所述之隨環境光之變化調整照明裝置之亮度的方法，其中該感測模組係由感光元件所組成。
10. 如申請專利範圍第6項所述之隨環境光之變化調整照明裝置之亮度的方法，其中該照明模組係由發光二極體所組成。