一种温控色温的照明设备及其方法
【专利摘要】本发明公开一种温控色温的照明设备及其方法，该照明设备包括温度传感器、光强输入部、控制单元以及照明设备，光强输入部用于输入实际所需混色光强；控制单元内包含色温获取单元、参数存储单元、三颜色电压获取单元，色温获取单元用于根据温度传感器采集到的温度值获取色温，参数存储单元用于存储三颜色参数，三颜色电压获取单元用于根据混色光强、色温、三颜色参数获取三颜色电压，三颜色电压驱动照明设备照明。该照明设备的光源色温能随温度变化而变化，进一步满足了使用者对照明舒适度的要求。
【专利说明】
一种温控色温的照明设备及其方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及照明领域，具体的涉及一种温控色温的照明设备及其方法。
【背景技术】
[0002] 照明在人们的生活中无处不在，随着人们生活水平的提高，照明设备也不断在改 进，其中包括LED照明设备。LED照明具有发光效率高、方向性好、能效好、寿命长、安全环保 等优点。充分利用LED照明的优点能在最大程度上满足人们对照明舒适度的要求已成为研 究的热点。然而，现有的LED照明设备虽能根据环境的光强进行色温调节，但不能根据使用 者对照明的舒适度要求进行色温调节。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，有必要提供一种能根据环境温度变化调节光源色温的照明设备及其方 法。
[0004] -种温控色温的照明设备包括温度传感器、光强输入部、控制单元以及与控制单 元电连接的照明设备，温度传感器、光强输入部分别与控制单元电连接;光强输入部用于输 入实际所需混色光强；控制单元内包含色温获取单元、参数存储单元、三颜色电压获取单 元;色温获取单元用于根据温度传感器采集到的温度值获取色温;参数存储单元用于存储 三颜色参数;三颜色电压获取单元用于根据实际所需混色光强、所述色温、三颜色参数获取 三颜色电压。
[0005] 以及一种照明设备的温控色温方法，该方法包含如下步骤：
[0006] 步骤1:输入实际所需混色光强，采集环境温度值，并根据温度值获得色温；
[0007] 步骤2:根据色温、输入的混色光强和存储的三颜色参数获得三颜色电压，三颜色 电压驱动照明设备照明。
[0008] 本发明的一种温控色温的照明设备及其方法通过将环境的温度值和使用者输入 的混色光强转换为驱动照明设备工作的三颜色电压值，进而控制照明设备的色温和亮度， 从而满足了使用者对照明舒适度的要求。由于该过程还可以根据环境温度变化调节色温， 进一步满足了使用者对照明舒适度的要求，且该过程效率高，损耗低。
【附图说明】
[0009] 图1为温控色温的照明设备结构框图；
[0010] 图2为实施例一的控制单元的结构框图；
[0011] 图3为实施例二的控制单元的结构框图。
【具体实施方式】
[0012] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0013] 本发明的温控色温的照明设备如图1所示，包括温度传感器1、光强输入部2、控制 单元3、数模转换器4、电压电流转换器5、照明设备6。温度传感器1、光强输入部2分别与控制 单元3电连接，控制单元3、数模转换器4、电压电流转换器5、照明设备6依次电连接。温度传 感器1采集环境温度值。光强输入部2由使用者根据实际环境输入实际所需混色光强。
[0014] 控制单元3内包含色温获取单元3.1、参数存储单元3.2、三颜色电压获取单元3.3。 其中，色温获取单元3.1根据温度传感器采集到的温度值获取色温。参数存储单元3.2存储 三颜色参数。三颜色电压获取单元3.3根据实际所需混色光强、所述色温、三颜色参数获取 三颜色电压。
[0015]在本发明中，三颜色优选为三原色RGB，并以RGB进行详细说明。
[0016] 实施例一：
[0017]三颜色参数为RGB电压初始值。
[0018] 色温获取部3.1根据温度传感器1采集到的温度值T计算色温CT(xct，kt)，具体过 程如下： \xrT = auT3 +a,-,T2 +auT + a,,
[0019] tr 11 12 , U 14 ??? ?：(!)
[0020] 其中，an、a2r"a24为常数，根据实际需要的色温随温度变化情况进行设置。
[0021] 三颜色存储单元3.2存储RGB电压值初始值Ur、Ug、Ub。
[0022]三颜色电压获取单元3.3根据光强输入部2输入的混色光强m、三颜色存储单元3.2 存储的RGB电压初始值和色温获取单元3.1获得的色温CT计算RGB三颜色电压值Ur、Ug、Ub。 [0023]如图2所示，三颜色电压获取单元3.3包含第一三颜色光强获取模块3.3.1、第二三 颜色光强获取模块3.3.2、三颜色光强比较模块3.3.3。
[0024] 具体过程如下：
[0025]首先，第一三颜色光强获取模块3.3.1根据三颜色存储单元3.2存储的RGB电压初 始值Ur、Ug、Ub分别计算RGB的色坐标 「 ! \XR ~ + R.
[0026] \ 2 1.)^ = + hR3 \xG - Clr JJ^ + ClrJJr + , ..v.
[0027] G ^ G G1 G 63 ……(2) {yG=bcjj^bG2uc^bG3
[0028] f% ~ amUB + b + %3
[0029] 其中，8[?1、&[?2、&[?3、匕[?1、匕[^.七83为常数。
[0030] 接着，第一三颜色光强获取模块3.3.1根据RGB的色坐标、输入的混色光强和色温 计算第一三颜色光强111[?1薦1、1]^1。具体如下：
[0033] 第二三颜色光强获取模块3.3.2根据三原色存储单元3.2存储的RGB电压初始值 Ur、Ug、Ub计算第二三颜色光强mR2、mG2、mB2。具体如下：
[0034] mR2 ~ Cr\Ur + CK2Ur + CR3
[0035] mG2 = cGlUG + cG2Lj G + cG3......(4)
[0036] mm = cBP'B +cB2UB +cB3
[0037] 其中，CR1、CR2...CB3 为常数。
[0038] 三颜色光强比较模块3.3.3先计算第一三颜色光强与第二三颜色光强的对应值差 值，接着比较对应差值是否分别小于预设阈值。如果是，将此时RGB电压初始值作为RGB电压 值值输入至数模转换器4。如果否，改变RGB电压初始值，第一三颜色光强获取单元3.3.1和 第二三颜色光强获取模块3.3.2分别重复计算第一三颜色光强与第二三颜色光强，直到对 应差值分别小于预设阈值，并将最后的RGB电压初始值作为RGB电压值输入至数模转换器4。 [0039]数模转换器4将接收到的RGB电压值换为模拟信号，并输入至电压电流转换器5。压 电流转换器5将模拟的RGB电压值转换为相应的RGB电流值。照明设备6在RGB电流值的驱动 下发光。
[0040] 该照明设备的温控色温方法如下：
[0041] 步骤1:输入实际所需混色光强，采集环境温度值，并根据温度值获得色温；
[0042]步骤2:根据色温、输入的混色光强和存储的RGB电压初始值获得第一三颜色光强； 根据存储的RGB电压初始值获得第二三颜色光强；
[0043]步骤3:判断第一三颜色光强与第二三颜色光强的对应差值是否分别小于预设阈 值;如果否，改变RGB电压初始值，重复步骤2-3;如果是，进入步骤4;
[0044]步骤4:将此时的RGB电压初始值作为RGB电压值输出，接着进行数模转换，并转换 为相应的电流，电流驱动照明设备照明。
[0045] 实施例二：
[0046]三颜色参数为RGB分别在工作电压区域内的平均色坐标(XR，yR)、（XG，y G)、（XB，yB)。 [0047]色温获取单元3.1根据温度传感器1采集到的温度值T计算色温CT(XCT，kt)，具体 方式如式(1)。
[0048] 如图3所示，三颜色电压获取单元3.3包含第三三颜色光强获取单元3.3.4、三颜色 色坐标获取模块3.3.5。
[0049]第三三颜色光强获取单元3.3.4根据光强输入部2输入的混色光强m、参数存储单 元3.2存储的RGB平均色坐标和色温获取单元3.1获得的色温CT计算第三三颜色光强mR1、 mG1、mB1，具体过程如式(3);三颜色色坐标获取模块3.3.5根据第三三颜色光强获得RGB三颜 色电压，具体过程如式(4)，然后根据三颜色电压获取三颜色色坐标，具体过程如式(2)。将 三颜色色坐标替换RGB平均色坐标，该过程重复二到五次。将最后获得的RGB电压值输入至 数模转换器4。
[0050]该实施方式下的照明设备的温控色温方法如下：
[0051 ]步骤一:输入实际所需混色光强，采集环境温度值，并根据温度值获得色温；
[0052]步骤二:根据色温、输入的混色光强和存储的RGB分别在工作电压区域内的平均色 坐标获得第二二颜色光强；
[0053] 步骤三:根据第三三颜色光强计算RGB电压值，并根据RGB电压值计算三颜色色坐 标；
[0054] 步骤四：三颜色色坐标替换平均色坐标，重复步骤二至四；重复次数为两到五次；
[0055] 步骤五:将最后获得的RGB电压值进行数模转换，并转换为相应的电流，电流驱动 照明设备照明。
[0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种温控色温的照明设备，包括温度传感器（1)、光强输入部（2)、控制单元（3)以及 与控制单元(3)电连接的照明设备(6)，温度传感器(1)、光强输入部(2)分别与控制单元(3) 电连接;光强输入部(2)用于输入实际所需混色光强;其特征在于： 控制单元（3)内包含色温获取单元(3.1)、参数存储单元（3.2)、三颜色电压获取单元 (3.3) ； 色温获取单元(3.1)用于根据温度传感器采集到的温度值获取色温； 参数存储单元(3.2)用于存储三颜色参数； 三颜色电压获取单元(3.3)用于根据实际所需混色光强、所述色温、三颜色参数获取三 颜色电压。2. 如权利要求1所述的一种温控色温的照明设备，其特征在于:所述三颜色参数为三颜 色电压初始值。3. 如权利要求2所述的一种温控色温的照明设备，其特征在于：三颜色电压获取单元 (3.3) 包含第一三颜色光强获取模块(3.3.1 )、第二三颜色光强获取模块(3.3.2)、三颜色光 强比较模块(3.3.3);第一三颜色光强获取模块(3.3.1 )、第二三颜色光强获取模块(3.4.1) 分别用于根据三颜色电压初始值获取第一三颜色光强、第二三颜色光强;三颜色光强比较 模块（3.4.2)用于比较第一三颜色光强与第二三颜色光强之间的对应差值与预设阈值大 小，并将所述对应差值小于预设阈值时的三颜色电压初始值作为三颜色电压值输出。4. 如权利要求2所述的一种温控色温的照明设备，其特征在于:所述三颜色参数为三颜 色分别在工作电压区域内的平均色坐标。5. 如权利要求4所述的一种温控色温的照明设备，其特征在于：三颜色电压获取单元 (3.3) 包含第三三颜色光强获取单元(3.3.4)、三颜色色坐标获取模块(3.3.5);第三三颜色 光强获取单元（3.3.4)根据平均色坐标获得第三三颜色光强；三颜色色坐标获取模块 (3.3.5)用于根据第三三颜色光强获取三颜色电压，并根据三颜色电压获取三颜色色坐标； 三颜色电压获取单元(3.3)将三颜色色坐标获取模块(3.3.5)获取的三颜色电压输出。6. -种照明设备的温控色温方法，其特征在于:该方法包含如下步骤： 步骤1:输入实际所需混色光强，采集环境温度值，并根据温度值获得色温； 步骤2:根据色温、输入的混色光强和存储的三颜色参数获取三颜色电压，三颜色电压 驱动照明设备照明。7. 如权利要求6所述的一种照明设备的温控色温方法，其特征在于:所述三颜色参数为 三颜色电压初始值。8. 如权利要求7所述的一种照明设备的温控色温方法，其特征在于：步骤2的具体过程 如下： 步骤2.1:根据色温、输入的混色光强和存储的三颜色电压初始值获得第一三颜色光 强;根据存储的三颜色电压初始值获得第二三颜色光强； 步骤2.2:判断第一三颜色光强与第二三颜色光强的对应差值是否分别小于预设阈值； 如果否，改变三颜色电压初始值，重复步骤2.1-2.2;如果是，进入步骤2.3; 步骤2.3:将此时的三颜色电压初始值作为作为三颜色电压值输出。9. 如权利要求6所述的一种照明设备的温控色温方法，其特征在于:所述三颜色参数为 三颜色分别在工作电压区域内的平均色坐标。10.如权利要求9所述的一种照明设备的温控色温方法，其特征在于:步骤2的具体过程 如下： 步骤2.1:根据平均色坐标获取第三三颜色光强，再根据第三三颜色光强获取三颜色色 坐标，并根据三颜色色坐标获取三颜色电压； 步骤2.2:将三颜色色坐标替换平均色坐标，重复步骤2.1-2.2，重复次数为二到五次； 步骤2.3:将步骤2.2最后获得的三颜色电压输出。
【文档编号】H05B33/08GK105848350SQ201610290981
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】熊艳, 杨涛, 田宝森, 汪为, 严幸开
【申请人】长江大学