TW202235773A

TW202235773A - 恆色溫控制系統及其控制方法

Info

Publication number: TW202235773A
Application number: TW110107622A
Authority: TW
Inventors: 洪國騰; 施任軒; 陳怡均
Original assignee: 亞碩綠能股份有限公司
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2022-09-16

Abstract

本發明提供一種恆色溫控制系統，包含照明設備、感測模組、色溫控制器及驅動器。照明設備輸出具有目標色溫之照明光。感測模組接收具有環境色溫之第一環境光，並將第一環境光轉換為環境光資訊。色溫控制器訊號連接感測模組，色溫控制器接收環境光資訊並依據色溫校正演算法計算環境光資訊與目標色溫而生成校正色溫。驅動器訊號連接照明設備及色溫控制器，驅動器接收校正色溫並驅動照明設備輸出具有校正色溫之校正光，藉以令校正光與外部光所混合成之第二環境光具有目標色溫。藉此，透過偵測色溫維持並控制環境光的光線。

Description

恆色溫控制系統及其控制方法

本發明係關於一種恆色溫控制系統及其控制方法，特別是關於一種照明設備的恆色溫控制系統及其控制方法。

隨著科技的發展，電器廠商爭相推出智慧照明及智慧燈具。然而，現有智慧照明皆透過控制燈具的預設色溫對智慧照明系統的照度、顏色或色溫進行控制，但環境中的實際色溫會受室內及戶外環境中的日光、路燈或其他外部光源影響，而與預設色溫產生差異。

有鑑於此，開發一種透過偵測環境中的實際色溫調整智慧照明系統的恆色溫控制系統及其控制方法，遂成相關業者值得研發之目標。

因此，本發明之目的在於提供一種恆色溫控制系統及其控制方法，其藉由感測模組偵測環境中的環境色溫，並調整照明設備輸出之校正光，藉以令環境中的光線具有目標色溫。

根據本發明的結構態樣之一實施方式提供一種恆色溫控制系統，包含一照明設備、一感測模組、一色溫控制器及一驅動器。照明設備輸出具有一目標色溫之一照明光。感測模組接收具有一環境色溫之一第一環境光，並將第一環境光轉換為一環境光資訊，其中第一環境光由照明光及一外部光混合而成。色溫控制器訊號連接感測模組，色溫控制器接收環境光資訊並依據一色溫校正演算法計算環境光資訊與目標色溫而生成一校正色溫。驅動器訊號連接照明設備及色溫控制器，驅動器接收校正色溫並驅動照明設備輸出具有校正色溫之一校正光，藉以令校正光與外部光所混合成之一第二環境光具有目標色溫。

藉此，本發明之恆色溫控制系統對環境中的色溫進行偵測，以維持並控制環境光的光線。

前述實施方式之其他實施例如下：前述感測模組包含一光譜感測器、一色溫感測器及一色彩量測儀。環境光資訊包含一光譜資訊、一環境色溫及一色彩資訊。

前述實施方式之其他實施例如下：前述色溫控制器透過一有線通訊方式與一無線通訊方式之其中一者連接感測模組及驅動器。

前述實施方式之其他實施例如下：前述照明設備輸出複數色光，此些色光分別具有複數色溫值，其中此些色溫值相異。

前述實施方式之其他實施例如下：前述校正光為此些色光之至少一者。

根據本發明的方法態樣之一實施方式提供一種恆色溫控制方法包含一照明光輸出步驟、一環境光感測步驟、一色溫校正步驟及一照明設備驅動步驟。照明光輸出步驟係驅動一照明設備輸出一照明光，照明光具有一目標色溫。環境光感測步驟係驅動一感測模組接收一第一環境光，並將第一環境光轉換為一環境光資訊，其中第一環境光具有一環境色溫，第一環境光由照明光及一外部光混合而成。色溫校正步驟係驅動一色溫控制器接收環境光資訊，並依據一色溫校正演算法計算環境光資訊與目標色溫而生成一校正色溫。照明設備驅動步驟係透過一驅動器驅動照明設備輸出具有校正色溫之一校正光，藉以令校正光與外部光混合成之一第二環境光具有目標色溫。

藉此，本發明之恆色溫控制方法對環境中的色溫進行偵測，以維持並控制環境光的光線。

以下將參照圖式說明本發明之實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示。

請參照第1圖及第2圖，其中第1圖係繪示本發明之第一實施例之恆色溫控制系統100之方塊示意圖；及第2圖係繪示依照第1圖實施方式之恆色溫控制系統100之示意圖。恆色溫控制系統100包含照明設備110、感測模組120、色溫控制器130及驅動器140。

照明設備110輸出具有目標色溫Tt之照明光Li。照明設備110輸出複數色光，此些色光分別具有複數色溫值，其中此些色溫值相異。具體而言，照明設備110可為照明燈具或包含不同顏色之燈泡之照明設備，不同顏色之燈泡所發出之燈光具有不同的色溫，照明設備110發出之燈光為照明光Li，照明光Li由複數色光混合而成，照明光Li之色溫為目標色溫Tt。

感測模組120接收具有一環境色溫T1之一第一環境光L1，並將第一環境光L1轉換為一環境光資訊S，其中第一環境光L1由照明光Li及一外部光Lo混合而成。感測模組120包含光譜感測器、色溫感測器及色彩量測儀。詳細地說，本發明之恆色溫控制系統100可應用於戶外環境及室內環境，因此感測模組120實際接收到的光線不只是由照明設備110發出之照明光Li，而是由照明光Li及外部光Lo混合而成的第一環境光L1，外部光Lo可為日光、戶外環境及室內環境中的其他光源，但本發明不以此為限。感測模組120除了透過色溫感測器偵測第一環境光L1之環境色溫T1外，亦可包含光譜感測器及色彩量測儀，進而分析出第一環境光L1之光譜資訊及色彩資訊，因此環境光資訊S包含光譜資訊、環境色溫T1及色彩資訊。

色溫控制器130訊號連接感測模組120，色溫控制器130接收環境光資訊S並依據一色溫校正演算法133計算環境光資訊S與目標色溫Tt而生成一校正色溫Tc。色溫控制器130透過一有線通訊方式與一無線通訊方式之其中一者連接感測模組120及驅動器140。具體而言，由於混合有照明光Li及外部光Lo之第一環境光L1之環境色溫T1與目標色溫Tt不同，為使混合有照明光Li及外部光Lo之第一環境光L1的環境色溫T1達到目標色溫Tt，需透過色溫校正演算法133計算出可使環境中的光線之色溫為目標色溫Tt之校正色溫Tc。有線通訊方式可為數位可定址照明控制介面(Digital Addressable Lighting Interface；DALI)，而無線通訊方式可為低耗電藍芽(Bluetooth Low Energy；BLE)。

驅動器140訊號連接照明設備110及色溫控制器130，驅動器140接收校正色溫Tc並驅動照明設備110輸出具有校正色溫Tc之一校正光，藉以令校正光與外部光Lo所混合成之第二環境光具有目標色溫Tt。校正光為此些色光之至少一者。換句話說，色溫控制器130計算出校正色溫Tc後須透過驅動器140調整照明設備110所發出的光線，此時照明設備110經調整後發出的光線即為校正光。藉此，本發明之恆色溫控制系統100透過色溫控制器130計算出校正色溫Tc，進而調整照明設備110所發出之光線，使校正光與外部光Lo混合出具有目標色溫Tt之第二環境光。

在本實施方式中，目標色溫Tt為4000K，感測模組120所偵測之第一環境光L1之環境色溫T1為4500K，色溫控制器130透過色溫校正演算法133計算出照明設備110發出的校正光之校正色溫Tc，則環境中經調整後的第二環境光之色溫可達到目標色溫Tt(即4000K)。驅動器140在接收色溫控制器130計算之校正色溫Tc後，對照明設備110之複數色光之至少一者進行調整，使照明設備110輸出具有校正色溫Tc之校正光。

請參照第3圖，第3圖係繪示本發明之第二實施例之恆色溫控制系統200之示意圖。恆色溫控制系統200包含照明設備210、感測模組220、色溫控制器(圖未繪示)及驅動器(圖未繪示)。在本實施例中，照明設備210、感測模組220、色溫控制器及驅動器分別與第一實施例之照明設備110、感測模組120、色溫控制器130及驅動器140結構相同，不再贅述。特別地是，恆色溫控制系統200之照明設備210的數量為複數，感測模組220的數量亦為複數。恆色溫控制系統200用以對一環境中的多個照明設備210進行調整，藉以使此環境中不同位置接收到的第二環境光(圖未繪示)之色溫相同。如第3圖所示，在此環境中，設置有複數照明設備210，此些照明設備210分別輸出具有目標色溫Tt之照明光Li ₁、Li ₂、Li ₃、Li ₄。由於此環境中不同位置可接收到的外部光Lo之多寡不同，此些感測模組220所接收到的第一環境光L1 ₁、L1 ₂、L1 ₃、L1 ₄之環境色溫皆不相同。此些感測模組220分別將第一環境光L1 ₁、L1 ₂、L1 ₃、L1 ₄轉換為複數環境光資訊(圖未繪示)後透過色溫控制器依據色溫校正演算法而生成複數校正色溫Tc ₁、Tc ₂、Tc ₃、Tc ₄，並透過驅動器接收此些校正色溫Tc ₁、Tc ₂、Tc ₃、Tc ₄，驅動此些照明設備210輸出分別具有校正色溫Tc ₁、Tc ₂、Tc ₃、Tc ₄之複數校正光，藉以令此些校正光與外部光Lo所混合之此些第二環境光具有相同之目標色溫Tt。藉此，本發明之恆色溫控制系統200對多個照明設備210進行調整，藉以使光線分布不均之環境中照射於不同位置的第二環境光具有相同之目標色溫Tt。

請參照第1圖、第2圖及第4圖，其中第4圖係繪示本發明之第三實施例之恆色溫控制方法300之步驟流程圖。恆色溫控制方法300包含照明光輸出步驟S01、環境光感測步驟S02、色溫校正步驟S03及照明設備驅動步驟S04。

照明光輸出步驟S01係驅動照明設備110輸出照明光Li，照明光Li具有目標色溫Tt。

環境光感測步驟S02係驅動感測模組120接收第一環境光L1，並將第一環境光L1轉換為環境光資訊S，其中第一環境光L1具有環境色溫T1，第一環境光L1由照明光Li及外部光Lo混合而成。

色溫校正步驟S03係驅動色溫控制器130接收環境光資訊S，並依據色溫校正演算法133計算環境光資訊S與目標色溫Tt而生成校正色溫Tc。

照明設備驅動步驟S04係透過驅動器140驅動照明設備110輸出具有校正色溫Tc之校正光，藉以令校正光與外部光Lo混合成之第二環境光具有目標色溫Tt。

藉此，本發明之恆色溫控制方法300對環境中的色溫進行偵測，以維持並控制環境光的光線。

由上述實施方式可知，本發明提供之恆色溫控制系統及其方法具有下列優點：其一，透過色溫控制器計算出校正色溫，進而調整照明設備所發出之光線，使校正光與外部光混合出具有目標色溫之第二環境光；其二，對多個照明設備進行調整，藉以使光線分布不均之環境中照射於不同位置的第二環境光具有相同之目標色溫。其三，對環境中的色溫進行偵測，以維持並控制環境光的光線。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100,200:恆色溫控制系統 110,210:照明設備 120,220:感測模組 130:色溫控制器 133:色溫校正演算法 140:驅動器 300:恆色溫控制方法 S01:照明光輸出步驟 S02:環境光感測步驟 S03:色溫校正步驟 S04:照明設備驅動步驟 Tc:校正色溫 S:環境光資訊 L1,L1 ₁,L1 ₂,L1 ₃,L1 ₄:第一環境光 Li,Li ₁,Li ₂,Li ₃,Li ₄:照明光 Lo:外部光

第1圖係繪示本發明之第一實施例之恆色溫控制系統之方塊示意圖；第2圖係繪示依照第1圖實施方式之恆色溫控制系統之示意圖；第3圖係繪示本發明之第二實施例之恆色溫控制系統之示意圖；及第4圖係繪示本發明之第三實施例之恆色溫控制方法之步驟流程圖。

100:恆色溫控制系統

110:照明設備

120:感測模組

130:色溫控制器

133:色溫校正演算法

140:驅動器

S:環境光資訊

Tc:校正色溫

Claims

一種恆色溫控制系統，包含：一照明設備，輸出具有一目標色溫之一照明光；一感測模組，接收具有一環境色溫之一第一環境光，並將該第一環境光轉換為一環境光資訊，其中該第一環境光由該照明光及一外部光混合而成；一色溫控制器，訊號連接該感測模組，該色溫控制器接收該環境光資訊並依據一色溫校正演算法計算該環境光資訊與該目標色溫而生成一校正色溫；以及一驅動器，訊號連接該照明設備及該色溫控制器，該驅動器接收該校正色溫並驅動該照明設備輸出具有該校正色溫之一校正光，藉以令該校正光與該外部光所混合成之一第二環境光具有該目標色溫。
如請求項1所述之恆色溫控制系統，其中，該感測模組包含一光譜感測器、一色溫感測器及一色彩量測儀；及該環境光資訊包含一光譜資訊、一環境色溫及一色彩資訊。
如請求項1所述之恆色溫控制系統，其中該色溫控制器透過一有線通訊方式與一無線通訊方式之其中一者連接該感測模組及該驅動器。
如請求項1所述之恆色溫控制系統，其中該照明設備輸出複數色光，該些色光分別具有複數色溫值，其中該些色溫值相異。
如請求項4所述之恆色溫控制系統，其中該校正光為該些色光之至少一者。
一種恆色溫控制方法，包含：一照明光輸出步驟，係驅動一照明設備輸出一照明光，該照明光具有一目標色溫；一環境光感測步驟，係驅動一感測模組接收一第一環境光，並將該第一環境光轉換為一環境光資訊，其中該第一環境光具有一環境色溫，該第一環境光由該照明光及一外部光混合而成；一色溫校正步驟，係驅動一色溫控制器接收該環境光資訊，並依據一色溫校正演算法計算該環境光資訊與該目標色溫而生成一校正色溫；以及一照明設備驅動步驟，係透過一驅動器驅動該照明設備輸出具有該校正色溫之一校正光，藉以令該校正光與該外部光混合成之一第二環境光具有該目標色溫。
如請求項6所述之恆色溫控制方法，其中，該感測模組包含一光譜感測器、一色溫感測器及一色彩量測儀；及該環境光資訊包含一光譜資訊、一環境色溫及一色彩資訊。
如請求項6所述之恆色溫控制方法，其中該色溫控制器透過一有線通訊方式與一無線通訊方式之其中一者連接該感測模組及該驅動器。
如請求項6所述之恆色溫控制方法，其中該照明設備輸出複數色光，該些色光分別具有複數色溫值，其中該些色溫值相異。
如請求項9所述之恆色溫控制方法，其中該校正光為該些色光之至少一者。