专利名称：发光二极管照明设备故障侦测系统及方法
技术领域：
本发明是有关于一种故障侦测系统、故障侦测方法以及储存其的计算机可读取纪录媒体，且特别是有关于一种发光二极管照明设备故障侦测系统、发光二极管照明设备故障侦测方法以及储存其的计算机可读取纪录媒体。
背景技术：
发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)是一种半导体组件。初时多用作为指示灯、显示板等；随着白光发光二极管的出现，也被用作照明。它是21世纪的新型光源，具有效率高、寿命长、不易破损等传统光源无法与之比较的优点。加正向电压时，发光二极管能发出单色、不连续的光，这是电致发光效应的一种。改变所采用的半导体材料的化学组成成分，可使发光二极管发出在近紫外线、可见光或红外线的光。发光二极管的伏安特性具有离散性。因此，不但不同厂家生产的同样瓦数的发光二极管的伏安特性不一样，即使是同一厂家生产的同一型号的发光二极管，其伏安特性也是不同的。由于上述特性，使得使用发光二极管作为光源的各类型照明设备具有不同的电气特性。此外，发光二极管照明设备具有多种异常状态，如散热异常、调光异常开路(open circuit)、短路(closed circuit)、光衰异常等。如果侦测每一类型都需各别解决方法，系统会变得复杂而难整理。另外，一般照明系统中的设备数量相当多(例如道路照明系统)。因此，若以人工观察系统所收集的电气信号，并进行故障判断，所需的人力相当高，一般照明系统的管理单位无法有足够的人力实施人工观测。如果在照明系统的各灯具端直接判断设备是否故障， 将导致设备成本增加，而且是每一个设备都需增加此项成本。对于中大型以上的照明系统， 所增加的成本很高。
发明内容
因此，本发明的一目的是在提供一种发光二极管照明设备故障侦测系统，用以侦测一发光二极管照明设备是否故障。其中，发光二极管照明设备包含至少一发光二极管。发光二极管照明设备故障侦测系统根据发光二极管的目前电流量以及目前运作参数之间的关系，判断发光二极管是否异常。发光二极管照明设备故障侦测系统包含一电流测量组件、 一运作参数测量组件、一储存组件以及一控制组件。控制组件与电流测量组件以及运作参数测量组件建立连结，并与储存组件电性连接。电流测量组件测量发光二极管的一目前电流量。运作参数测量组件测量发光二极管的一目前运作参数。其中，运作参数测量组件可为温度测量组件、色饱和度(intensity)测量组件、电压测量组件或光度(luminance)测量组件。储存组件存有发光二极管的一初始状态参数。控制组件包含一接收模块、一状态参数计算模块、一差异计算模块以及一状态判断模块。接收模块自电流测量组件接收目前电流量，并自运作参数测量组件接收目前运作参数。状态参数计算模块根据目前电流量以及目前运作参数，计算一目前状态参数。差异计算模块计算目前状态参数以及初始状态参数之间的一状态差异值。状态判断模块判断状态差异值是否大于一异常临界值。其中，在状态差异值大于异常临界值时，判定发光二极管运作异常。依据本发明一实施例，状态参数计算模块可包含一相关系数计算器以及一状态参数转换器。相关系数计算器计算目前电流量以及目前运作参数之间的至少一相关系数。状态参数转换器将至少一相关系数转换为目前状态参数。依据本发明另一实施例，控制组件可通过电性连接，而与电流测量组件以及运作参数测量组件建立连结。依据本发明另一实施例，发光二极管照明设备故障侦测系统还包含一数据传输接口。其中，控制组件透过数据传输接口，而与电流测量组件以及该运作参数测量组件建立连结。依据本发明另一实施例，发光二极管照明设备故障侦测系统还包含与控制组件电性连接的一警示组件。其中，在判定发光二极管运作异常时，警示组件产生一警示信号。依据本发明另一实施例，在发光二极管照明设备故障征测系统设为一初始化阶段时，状态参数计算模块可将目前状态参数存至储存组件，作为初始状态参数。本发明的另一目的是在提供一种发光二极管照明设备故障侦测方法，用以侦测一发光二极管照明设备是否故障。其中，发光二极管照明设备故障侦测方法可实作为一计算机程序，并储存于一计算机可读取记录媒体。发光二极管照明设备包含至少一发光二极管。 在发光二极管照明设备故障侦测方法中，根据发光二极管的目前电流量以及目前运作参数之间的关系，判断发光二极管是否异常。发光二极管照明设备故障侦测方法包含以下步骤 测量发光二极管的一目前电流量以及一目前运作参数。其中，目前运作参数为发光二极管的温度、色饱和度、电压或光度。根据目前电流量以及目前运作参数，计算一目前状态参数。 自一储存组件取得发光二极管的一初始状态参数。计算目前状态参数以及初始状态参数之间的一状态差异值。判断状态差异值是否大于一异常临界值。在状态差异值大于异常临界值时，判定发光二极管运作异常。依据本发明一实施例，根据目前电流量以及目前运作参数，计算目前状态参数包含以下步骤计算目前电流量以及目前运作参数之间的至少一相关系数。将至少一相关系数转换为目前状态参数。依据本发明另一实施例，发光二极管照明设备故障侦测方法还包含在判定发光二极管运作异常时，产生一警示信号。依据本发明另一实施例，发光二极管照明设备故障侦测方法还包含在一初始化阶段时，将目前状态参数存至储存组件，作为初始状态参数。应用本发明具有下列优点。可通过发光二极管的目前电流量与目前运作参数，判断发光二极管照明设备的发光二极管是否异常。此外，可通过设为初始化阶段，取得发光二极管的初始状态参数，作为接下来判断发光二极管是否运作异常的依据。因此，可应用于不同的发光二极管照明设备。即使于发光二极管照明设备中使用不同的发光二极管做更替， 仍可通过设为初始化阶段，而可正确判断发光二极管是否运作异常。另外，本发明可广泛的应用于发光二极管的各种异常状态的侦测，如过热、调光异常、开路、短路、光衰或其它异常状态。此外，可使多组发光二极管照明设备共享同一控制组件，因而节省建构成本。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下图1绘示依照本发明一实施方式的一种发光二极管照明设备故障侦测系统的功能方块图；图2是依照本发明一实施方式的一种发光二极管照明设备故障侦测方法的流程图。主要组件符号说明100 发光二极管照明设备故障侦测系统110:电流测量组件120 运作参数测量组件130 储存组件140 控制组件141 接收模块143 状态参数计算模块144 相关系数计算器145 状态参数转换器146 差异计算模块147 状态判断模块150:数据传输接口160 警示组件200 发光二极管照明设备210 发光二极管300 发光二极管照明设备故障侦测方法310-360 步骤
具体实施例方式以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。请参照图1，其绘示依照本发明一实施方式的一种发光二极管照明设备故障侦测系统的功能方块图。发光二极管照明设备故障侦测系统100用以侦测一发光二极管照明设备200是否故障。其中，发光二极管照明设备200包含至少一发光二极管210。由于，发光二极管210的目前电流量以及目前运作参数之间的关系，可作为发光二极管210是否异常的判断依据。举例来说，可根据发光二极管210的目前电流量与目前温度之间的关系，判断发光二极管210是否过热；可根据发光二极管210的目前电流量与目前色饱和度之间的关系，判断发光二极管210的调光是否正常；可根据发光二极管210的目前电流量与目前电压之间的关系，判断发光二极管210是否开路或短路；可根据发光二极管210的目前电流量与目前光度之间的关系，判断发光二极管210是否光衰。因此，发光二极管照明设备故障侦测系统100根据发光二极管210的目前电流量以及目前运作参数之间的关系，判断发光二极管210是否异常。发光二极管照明设备故障侦测系统100包含一电流测量组件110、一运作参数测量组件120、一储存组件130以及一控制组件140。控制组件140与电流测量组件110以及运作参数测量组件120建立连结，并与储存组件130电性连接。其中，控制组件140可为集成电路(integrated circuit, ic)芯片、计算机的处理器或其它类型的控制组件。储存组件 130可为只读存储器(read only memory ；ROM)、闪存(Flash Memory)、软盘、硬盘、光盘、随身碟、磁带、可由网络存取的数据库或熟悉此技艺者可轻易思及具有相同功能的储存组件。电流测量组件110测量发光二极管210的一目前电流量。运作参数测量组件120 测量发光二极管210的一目前运作参数。其中，运作参数测量组件120可为温度测量组件、 色饱和度测量组件、电压测量组件、光度测量组件或其它类型的运作参数测量组件。因此， 运作参数测量组件120所测量的目前运作参数可为发光二极管210的目前温度、目前色饱和度、目前电压、目前光度或发光二极管210的其它目前运作参数。储存组件130存有发光二极管210的一初始状态参数。控制组件140包含一接收模块141、一状态参数计算模块143、一差异计算模块146 以及一状态判断模块147。接收模块141自电流测量组件110接收目前电流量，并自运作参数测量组件120接收目前运作参数。其中，电流测量组件110以及运作参数测量组件120 可分别透过电性连接，而与控制组件140建立连结，以使得控制组件140的接收模块141接收目前电流量以及目前运作参数。此外，发光二极管照明设备故障侦测系统100可包含一数据传输接口 150，且电流测量组件110以及运作参数测量组件120可分别透过数据传输接口 150，而与控制组件140建立连结，以使得控制组件140的接收模块141接收目前电流量以及目前运作参数。其中，数据传输接口 150可为有线网络、无线网络或其它有线或无线的数据传输接口。在使用无线的数据传输接口时，控制组件140可不受限于发光二极管照明设备200的设置位置。换言之，控制组件140不必要配置于与发光二极管照明设备200相近的位置，因而使得发光二极管照明设备故障侦测系统100具有较弹性的空间配置，不受布线的限制。此外，由于控制组件140的配置不受布线的限制，因此可使多套发光二极管照明设备共享一控制组件140，因而节省成本。状态参数计算模块143根据目前电流量以及目前运作参数，计算一目前状态参数。差异计算模块146计算目前状态参数以及初始状态参数之间的一状态差异值。其中，差异计算模块146可通过减法、皮尔森积差相关系数(Pearson product-moment correlation coefficient)的计算方法或其它计算差异值的方法，计算状态差异值。此外，状态参数计算模块143可在发光二极管照明设备故障侦测系统100设为一初始化阶段时，将目前状态参数存至储存组件，作为初始状态参数。状态判断模块147判断状态差异值是否大于一异常临界值。其中，在状态差异值大于异常临界值时，判定发光二极管运作异常。此外，发光二极管照明设备故障侦测系统可包含与控制组件140电性连接的一警示组件160，如喇叭、灯泡或其它可产生警示信号的组件。在判定发光二极管210运作异常时，警示组件160产生一警示信号，如警示声音、警示灯号或其它类型的警示信号，以警示使用者发光二极管210运作异常。如此一来，即可通过目前电流量与目前运作参数之间的关系，与初始状态参数做比较，而判断发光二极管210是否异常。其中，在目前运作参数为发光二极管210的目前温度时，可判断发光二极管210是否过热；在目前运作参数为发光二极管210的目前色饱和度时，可判断发光二极管210的调光是否正常；在目前运作参数为发光二极管210的目前电压时，可判断发光二极管210是否开路或短路；在目前运作参数为发光二极管210的目前光度时，可判断发光二极管210是否光衰。此外，在目前运作参数为发光二极管210的其它运作参数时，可判断发光二极管210 的其它异常状态，并不限于本实施例。状态参数计算模块143可包含一相关系数计算器144以及一状态参数转换器145。 相关系数计算器144计算目前电流量以及目前运作参数之间的至少一相关系数。状态参数转换器145将至少一相关系数转换为目前状态参数。在本发明的一实施例中，若运作参数测量组件120所测量的目前运作参数为发光二极管210的目前电压时，相关系数计算器144可通过下列公式计算相关系数
权利要求
1.一种发光二极管照明设备故障侦测系统，用以侦测一发光二极管照明设备是否故障，其特征在于，该发光二极管照明设备包含至少一发光二极管，该发光二极管照明设备故障侦测系统包含一电流测量组件，测量该发光二极管的一目前电流量； 一运作参数测量组件，测量该发光二极管的一目前运作参数； 一储存组件，存有该发光二极管的一初始状态参数；以及一控制组件，与该电流测量组件以及该运作参数测量组件建立连结，并与该储存组件电性连接，该控制组件包含一接收模块，自该电流测量组件接收该目前电流量，并自该运作参数测量组件接收该目前运作参数；一状态参数计算模块，根据该目前电流量以及该目前运作参数，计算一目前状态参数；一差异计算模块，计算该目前状态参数以及该初始状态参数之间的一状态差异值；以及一状态判断模块，判断该状态差异值是否大于一异常临界值，其中在该状态差异值大于该异常临界值时，判定该发光二极管运作异常。
2.根据权利要求1所述的发光二极管照明设备故障侦测系统，其特征在于，该状态参数计算模块包含一相关系数计算器，计算该目前电流量以及该目前运作参数之间的至少一相关系数;以及一状态参数转换器，将该至少一相关系数转换为该目前状态参数。
3.根据权利要求1所述的发光二极管照明设备故障侦测系统，其特征在于，该控制组件通过电性连接，而与该电流测量组件以及该运作参数测量组件建立连结。
4.根据权利要求1所述的发光二极管照明设备故障侦测系统，其特征在于，还包含 一数据传输接口，其中该控制组件透过该数据传输接口，而与该电流测量组件以及该运作参数测量组件建立连结。
5.根据权利要求1所述的发光二极管照明设备故障侦测系统，其特征在于，还包含 一警示组件，电性连接该控制组件，其中在判定该发光二极管运作异常时，该警示组件产生一警示信号。
6.根据权利要求1所述的发光二极管照明设备故障侦测系统，其特征在于，该状态参数计算模块在该发光二极管照明设备故障侦测系统设为初始化阶段时，将该目前状态参数存至该储存组件，作为该初始状态参数。
7.根据权利要求1所述的发光二极管照明设备故障侦测系统，其特征在于，该运作参数测量组件为温度测量组件、色饱和度测量组件、电压测量组件或光度测量组件。
8.一种发光二极管照明设备故障侦测方法，用以侦测一发光二极管照明设备是否故障，其特征在于，该发光二极管照明设备包含至少一发光二极管，该发光二极管照明设备故障侦测方法包含测量该发光二极管的一目前电流量以及一目前运作参数； 根据该目前电流量以及该目前运作参数，计算一目前状态参数；自一储存组件取得该发光二极管的一初始状态参数；计算该目前状态参数以及该初始状态参数之间的一状态差异值；判断该状态差异值是否大于一异常临界值；以及在该状态差异值大于该异常临界值时，判定该发光二极管运作异常。
9.根据权利要求8所述的发光二极管照明设备故障侦测方法，其特征在于，根据该目前电流量以及该目前运作参数，计算该目前状态参数包含计算该目前电流量以及该目前运作参数之间的至少一相关系数；以及将该至少一相关系数转换为该目前状态参数。
10.根据权利要求8所述的发光二极管照明设备故障侦测方法，其特征在于，还包含在判定该发光二极管运作异常时，产生一警示信号。
11.根据权利要求8所述的发光二极管照明设备故障侦测方法，其特征在于，还包含 在一初始化阶段时，将该目前状态参数存至该储存组件，作为该初始状态参数。
12.根据权利要求8所述的发光二极管照明设备故障侦测方法，其特征在于，该目前运作参数为该发光二极管的温度、色饱和度、电压或光度。
全文摘要
本发明揭露一种发光二极管照明设备故障侦测系统及方法，所述故障侦测系统包含一电流测量组件、一运作参数测量组件、一储存组件以及一控制组件。电流测量组件测量一发光二极管照明设备的至少一发光二极管的一目前电流量。运作参数测量组件测量发光二极管的一目前运作参数。储存组件存有发光二极管的一初始状态参数。控制组件根据目前电流量以及目前运作参数，计算一目前状态参数。控制组件计算目前状态参数以及初始状态参数之间的一状态差异值。控制组件判断状态差异值是否大于一异常临界值。在状态差异值大于异常临界值时，控制组件判定发光二极管运作异常。
文档编号H05B37/03GK102340919SQ201010238598
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者温咏筌, 蔡坤成 申请人:财团法人资讯工业策进会