TW201339549A - 具自動恆定採光亮度效果的照明裝置及其採光亮度恆定方法 - Google Patents

具自動恆定採光亮度效果的照明裝置及其採光亮度恆定方法 Download PDF

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Abstract

本發明係一種具自動恆定採光亮度效果的照明裝置及其採光亮度恆定方法，係以一亮度控制暨驅動模組預設有一標記亮度值，並透過一環境亮度感應器檢知環境亮度值，而以標記亮度值與所檢知的環境亮度值之差值，作為點亮一燈具並調整該燈具亮度的依據；如此，即可自動調整該燈具的亮度，使環境亮度加上該燈具提供的亮度總和恆等於該標記亮度值，不會提供多餘的照明度、節省電源，且使用者不需親自調整，達到智慧型居家控制所訴求的便捷性。

Description

具自動恆定採光亮度效果的照明裝置及其採光亮度恆定方法
本發明係關於一種感應式照明裝置，尤指一種具自動恆定採光亮度效果的照明裝置及其採光亮度恆定方法。
智慧型居家控制系統為現今科技發展的一大主流，其主要目標係供使用者自動化且便捷的居家環境，其中，感應式LED照明裝置，又為現今智慧型居家控制系統的一項主流產品。
現有感應式LED照明裝置包含有一燈具及一環境亮度感應開關，該環境亮度感應開關係與該燈具電連接，並預設一亮度臨界值，於感應外部環境亮度低於所預設的亮度臨界值時點亮該燈具，以於晚上或環境亮度不足時自動點亮燈具，以增加採光亮度，而於白天或環境亮度充足時自動熄滅燈具；然而，生活中環境亮度的變化，如黃昏、清晨與黑夜之間或晴天陰天之間，皆為漸進地改變，而上述感應式照明裝置僅能使燈具全亮或全滅，而基於使用者的使用習慣，裝設感應式照明裝置來提供的亮度，必定是以環境亮度為全暗時能提供充足的照明度為前提，但並不會設定燈具在全暗環境下才被點亮，而是環境亮度仍有少許亮度時即點亮燈具(例如陰天、黃昏等時間)，此時，全點亮的燈具即提供了多餘的照明亮度，不僅會使整體採光過亮，也造成電源之浪費，無法符合智慧型居家控制節約能源的目標，仍不甚理想，需進一步改良。
有鑑於上述感應式LED照明裝置無法自動調整燈具之亮度，而有浪費電源、使用不便利之技術缺陷，本發明的主要目的係提出一種具自動恆定採光亮度效果的照明裝置及其採光亮度恆定方法。
欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該具自動恆定採光亮度效果的照明裝置包含有：一燈具；一環境亮度感應器，係感應環境亮度，並輸出一環境亮度感應訊號；一亮度控制暨驅動模組，係與該環境亮度感應器及該燈具電連接，且內建有一採光亮度恆定程序，並預設有一標記亮度值及一標記亮度電流值，該亮度控制暨驅動模組執行該採光亮度恆定程序時，係接收該環境亮度感應訊號，以檢知環境亮度值，且計算該恆定亮度值與環境亮度值之差值，並依據差值與該恆定亮度值之比例乘上該標記亮度電流值而計算出一驅動電流值，而依據計算出的驅動電流值輸出驅動電流以點亮該燈具。
由於本發明的亮度控制暨驅動模組會透過環境亮度感應器檢知環境亮度，並依據所設定的恆定亮度與環境亮度之差值來調整燈具的亮度，故可使控制該燈具提供照明度與環境亮度加總後的採光亮度恆定為標記亮度，不會提供多餘的照明度，也不會浪費電源，以符合智慧型居家控制節約能源的目標。
又，欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該採光亮度恆定方法預設有一標記亮度值及一標記亮度電流值，並執行以下步驟：接收一環境亮度感應訊號，以檢知環境亮度值；計算標記亮度值與環境亮度值之差值；依據標記亮度值與環境亮度值差值相對於標記亮度值的比例，乘上該標記亮度電流值而計算出一驅動電流值；及依據該驅動電流值輸出一驅動電流。
如此，本發明之環定亮度恆定程序係可依據環境亮度值與標記亮度值之差值決定輸出的驅動電流之大小，並使點亮燈具所提供的亮度恆將環境亮度補足至標記亮度，達到自動控制採光亮度恆定的效果，避免燈具提供多餘的照明度，節省電源消耗。
請參閱圖1及圖2，本發明具自動恆定採光亮度效果的照明裝置包含有：一燈具10，於本實施例中，該燈具10為LED燈具，其包含有一燈殼11及一LED燈板12，該LED燈板12係設置於該燈殼11內；一環境亮度感應器20，係感應環境亮度，並輸出一環境亮度感應訊號，於本實施例中，該環境亮度感應器20係設置於該燈具10的燈殼11內；一亮度控制暨驅動模組30，係與該環境亮度感應器20及該燈具10電連接，且內建有一採光亮度恆定程序及預設有一標記亮度值LX及一標記亮度電流值IZ；於本實施例中，該亮度控制暨驅動模組30係設置於該燈具10的燈殼11內，並與該LED燈板12電連接，且檢知將該LED燈板12發出該標記亮度值LX的光源所需的驅動電流，並將此驅動電流設定為該標記亮度電流值IZ；一調光器40，係與該亮度控制暨驅動模組30電連接，並供使用者操作，以設定該標記亮度值LX，於本實施例中，該調光器40為一旋鈕開關，並設置於該燈殼11外表面；請進一步參閱圖3，該採光亮度恆定程序包含以下步驟：接收該環境亮度感應訊號，以檢知環境亮度值LY(S11)；計算標記亮度值LX與環境亮度值LY之差值(S12)，以檢知該燈具10需提供的亮度值Llamp，即Llamp=LX-LY；依據標記亮度值LX與環境亮度值LY差值相對於標記亮度值LX的比例，乘上該標記亮度電流值IZ而計算出一驅動電流值Iout(S13)，即驅動電流值Iout=，於本實施例中，係進一步於環境亮度值與標記亮度值差值小於0時，令驅動電流值為0；及依據該驅動電流值輸出一驅動電流S14，以點亮該燈具10，提供亮度值為標記亮度值LX與環境亮度值LY差值LX-LY之光源。
請參閱圖4，當環境亮度感應器20測得環境亮度為0(全暗)時，LED輸出電流值Iout即等於該標記亮度電流值IZ，燈具10將點亮而提供等於標記亮度值LX的照明亮度；當環境亮度感應器20測得環境亮度大於等於該標記亮度值LX時，LED輸出電流值Iout即為0，燈具10熄滅；而由於LED的亮度與驅動電流幾乎為線性關係，故可以標記亮度值與標記亮度電流值的比例來表示LED亮度與驅動電流的比例，因此Iout×≡(L X -L Y )，加上對應當時得環境亮度LY，即環境亮度感應器20測得的環境亮度值，便可使加總亮度恆等於該標記亮度值LX，達到自動恆定採光亮度的效果。
為使上述環境亮度感應器20感測環境亮度不受燈具10發出光源的影響，可進一步令該亮度控制暨驅動模組30間隔點亮該燈具10，且該環境亮度感應器20於燈具10點滅時間感應環境亮度。
再請進一步參閱圖5，該亮度控制暨驅動模組30係包含有：一全橋整流器31，係電連接於一交流電源及該LED燈板12之間，將交流電源轉換為一直流弦波電源，其中該全橋整流31的正輸出端係連接至該LED燈板12的正極端；一壓控電晶體32，其一端連接於該LED燈板12的負極端；一電流檢測單元33，係連接至該壓控電晶體32的另一端以及該全橋整流器31的負輸出端之間，以透過該壓控電晶體32構成電源迴路；於本實施例該電流檢知單元33係為一固定電阻；一控制單元34，係與該環境亮度感應器20、該調光器40及該壓控電晶體32的閘極電連接，並透過一低通濾波器35連接至該電流檢測單元33，且控制單元34內建有該採光亮度恆定程序，及設定有該標記亮度值LX，並透過該電流檢測單元33檢測該LED燈板11對應該標記亮度值LX的驅動電流而設定為該標記亮度電流值IZ。
以下謹進一步舉例說明本發明使用時較佳的使用方式：首先，使用者可先於全暗環境(環境亮度值LY為0)時，操作該調光器40調整燈具10標記亮度值LX，由於全暗環境下的採光亮度係全部由該燈具10提供，故此時，使用者最能明顯觀察燈具10所提供亮度的變化，以得知調整出的標記亮度值LX是否吻合個人所需，於調整完成後，該控制單元34便能透過該電流檢測單元33檢測該LED燈板11的驅動電流，而設定好該標記亮度電流值IZ，如此便能達到供使用者依據個人喜好調整標記亮度值LX的功效，且調整完畢後，本發明LED照明裝置即可自動控制燈具10提供光源將環境亮度補足至標記亮度值LX，達到恆定採光亮度的效果。
綜上所述，本發明的照明裝置會隨環境亮度的變化自動調整燈具所提供的亮度，故可避免提供多於的亮度，減少電源之浪費，以符合智慧型居家控制系統節約能源的目標。
10．．．燈具
11．．．燈殼
12．．．LED燈板
20．．．環境亮度感應器
30．．．亮度控制暨驅動模組
31．．．全橋整流器
32．．．壓控電晶體
33．．．電流檢測單元
34．．．控制單元
35．．．低通濾波器
40．．．調光器
圖1：為本發明外觀平面圖。
圖2：為本發明之電路方塊示意圖。
圖3：為本發明採光亮度恆定程序之流程圖。
圖4：為本發明採光亮度恆定程序計算出的驅動電流與所檢知的環境亮度值之關係曲線圖。
圖5：為本發明之詳細電路圖。
10．．．燈具
11．．．燈殼
12．．．LED燈板
20．．．環境亮度感應器
30．．．亮度控制暨驅動模組
40．．．調光器

Claims (8)

  1. 一種具自動恆定採光亮度效果的照明裝置，係包含有：一燈具；一環境亮度感應器，係感應環境亮度，並輸出一環境亮度感應訊號；一亮度控制暨驅動模組，係與該環境亮度感應器及該燈具電連接，且內建有一採光亮度恆定程序，並預設有一標記亮度值及一標記亮度電流值，該亮度控制暨驅動模組執行該採光亮度恆定程序時，係接收該環境亮度感應訊號，以檢知環境亮度值，且計算該恆定亮度值與環境亮度值之差值，並依據差值與該恆定亮度值之比例乘上該標記亮度電流值而計算出一驅動電流值，而依據計算出的驅動電流值輸出驅動電流以點亮該燈具。
  2. 如請求項1所述之具自動恆定採光亮度效果的照明裝置，係進一步包含一調光器，該調光器係與該亮度控制暨驅動模組電連接，並供使用者操作，以設定該標記亮度值。
  3. 如請求項1所述之具自動恆定採光亮度效果的照明裝置，該燈具包含有一燈殼及一LED燈板，該LED燈板係設置於該燈殼內；該環境亮度感應器係設置於該燈殼內；該亮度控制暨驅動模組係設置於該燈具的燈殼內，並與該LED燈板電連接。
  4. 如請求項2所述之具自動恆定採光亮度效果的照明裝置，該燈具包含有一燈殼及一LED燈板，該LED燈板係設置於該燈殼內；該環境亮度感應器係設置於該燈殼內；該亮度控制暨驅動模組係設置於該燈具的燈殼內，並與該LED燈板電連接；且該調光器係設置於該燈殼外表面。
  5. 如請求項4所述之具自動恆定採光亮度效果的照明裝置，該亮度控制暨驅動模組包含有：一全橋整流器，係電連接於一交流電源及該LED燈板之間，將交流電源轉換為一直流弦波電源，其中該全橋整流的正輸出端係連接至該LED燈板的正極端；一壓控電晶體，其一端連接於該LED燈板的負極端；一電流檢測單元，係連接至該壓控電晶體的另一端以及該全橋整流器的負輸出端之間，以透過該壓控電晶體構成電源迴路；一控制單元，係與該環境亮度感應器、該調光器及該壓控電晶體的閘極電連接，並透過一低通濾波器連接至該電流檢測單元，且控制單元內建有該採光亮度恆定程序，及設定有該標記亮度值，並透過該電流檢測單元檢測該LED燈板對應標記亮度值的驅動電流而設定該標記亮度電流值。
  6. 如請求項5所述之具自動恆定採光亮度效果的照明裝置，該調光器為一旋鈕開關；該電流檢測單元為一固定電阻。
  7. 一種採光亮度恆定方法，係預設有一標記亮度值及一標記亮度電流值，並執行以下步驟：接收一環境亮度感應訊號，以檢知環境亮度值；計算標記亮度值與環境亮度值之差值；依據標記亮度值與環境亮度值差值相對於標記亮度值的比例，乘上該標記亮度電流值而計算出一驅動電流值；及依據該驅動電流值輸出一驅動電流。
  8. 如請求項7所述之採光亮度恆定方法，計算該驅動電流之步驟，係進一步於環境亮度值與標記亮度值差值小於0時，令驅動電流值為0。
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