照明方法、照明装置与照明系统与流程

本发明涉及一种照明技术，尤其涉及一种可调整照明光型的照明方法、照明装置与照明系统。

背景技术：

良好的路灯能够使得其照明区域内的路面都达到充足且均匀的照度。传统上，路灯的配光是针对干燥粗糙的路面来进行设计，并且都是设计为对称光型。这样的设计应用在实际道路上时并不能够总是让其照明区域内的路面达到目标照度。

举例来说，在雨天时路面会变成光滑潮湿的表面而不再干燥粗糙，因此针对干燥粗糙路面进行设计的路灯将使得路面照度均匀度不佳。另一方面，由于路面平整度等环境的因素，即使路灯是设计成对称光型，路面照度也可能出现不对称的情况。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种照明方法、照明装置与照明系统，能够便利地调整照明光型，因此有助于解决先前技术中的问题。

本发明实施例的照明装置包括发光模块、光型决定模块以及控制器。发光模块用以发出照明光。光型决定模块包括第一镜片以及第二镜片，其中第一镜片对应于第一光型，第二镜片对应于第二光型，并且第一光型不同于第二光型。控制器耦接于发光模块以及光型决定模块，用以调整发光模块以及光型决定模块的至少其中之一，以控制照明光通过光型决定模块后的照明光型。

本发明实施例的照明方法适用于包括发光模块以及光型决定模块的照明装置，其中光型决定模块包括第一镜片以及第二镜片，第一镜片对应于第一光型，第二镜片对应于第二光型，并且第一光型不同于第二光型。所述照明方法包括：透过发光模块提供照明光；以及调整发光模块以及光型决定模块的至少其中之一，以控制照明光通过光型决定模块后的照明光型。

本发明实施例的照明系统包括照明装置以及控制主机。照明装置包括发光模块、光型决定模块以及控制器。发光模块用以发出照明光。光型决定模块包括第一镜片以及第二镜片，其中第一镜片对应于第一光型，第二镜片对应于第二光型，并且第一光型不同于第二光型。控制器耦接于发光模块以及光型决定模块，用以根据光型调整指令调整发光模块以及光型决定模块的至少其中之一，以控制照明光通过光型决定模块后的照明光型。控制主机耦接于照明装置，用以产生光型调整指令。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1显示本发明一实施例的照明系统的示意图；

图2a显示本发明一实施例的照明装置的方块图；

图2b显示本发明一实施例的照明装置的示意图；

图3a显示本发明一实施例的调整光型决定模块的示意图；

图3b显示本发明一实施例的多种光型的示意图；

图4a显示本发明一实施例的调整发光模块的示意图；

图4b显示本发明一实施例的多种光型的示意图；

图5显示本发明一实施例的照明方法的流程图。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。

图1显示本发明一实施例的照明系统的示意图，在此显示之本实施例的照明系统系用于道路区域，不过根据不同应用需求，本发明并未局限所应用的场域或范围大小。

一般来说，传统设计的路灯能够使干燥粗糙的路面具有相对于各个路灯对称的照度分布d1。然而，在雨天路面湿滑时，路面照度将无法维持预期的照度分布d1而会转变成相对于各个路灯对称的照度分布d2。再者，由于天气、路面不平等其他因素，甚至会形成相对于各个路灯不对称的照度分布d3。因此，本实施例的照明系统能够调整照明装置的照明光型，以使路面上的照度达到目标的分布(例如，维持照度分布d1)。

请参照图1，照明系统包括照明装置100a、100b、100c、100d、影像获取装置200以及控制主机300，其中控制主机300耦接于照明装置100a、100b、100c、100d以及影像获取装置200。

在本实施例中，照明装置100a、100b、100c、100d例如是设置于道路旁的路灯，用以照明路面。在其他实施例中，照明装置100a、100b、100c、100d也可以是其他类型用以提供照明的灯具。此外，在本实施例中照明装置100a、100b、100c、100d的数量为四个，但本发明并不在此限制照明系统中照明装置的数量。在其他实施例中，照明系统中照明装置的数量也可以是一个、两个或更多个。同样地，在本实施例中影像获取装置200与控制主机300的数量分别为一个，而本发明同样不限制照明系统中影像获取装置200的数量以及控制主机300的数量。

在本实施例中，影像获取装置200例如是摄影机，设置于照明装置100b的灯柱上距离地面1.5公尺处，用以取得照明装置100c与100d之间的照明区域的当前影像。然而，只要能够取得照明装置之间的照明区域的当前影像，本发明并不在此限制影像获取装置200实际的种类、设置位置与数量。在一些实施例中，一个影像获取装置200是对应一个照明装置来设置，用以取得其所对应的相邻两个照明装置的照明区域的当前影像。在一些实施例中，一个影像获取装置200还可以同时对应多个照明装置，用以同时取得其所对应的多个照明装置的多个照明区域的当前影像，影像获取装置200也可以适性取得特定照明装置的特定照明区域的当前影像，此非用以限制本发明的范畴。

此外，在一些实施例中，影像获取装置200可以移动以取得任意的照明装置的照明区域的当前影像。举例来说，影像获取装置200也可以是位于巡逻车等交通工具上，因此移动中的影像获取装置200所拍摄到的当前影像所对应的照明装置会改变。

在本实施例中，控制主机300有线或无线耦接于多个照明装置100a、100b、100c、100d以及影像获取装置200，用以产生光型调整指令并且将光型调整指令发送至这些照明装置100a、100b、100c、100d的至少其中之一，以使接收到光型调整指令的照明装置能够根据光型调整指令来调整照明光型。值得注意地，本实施例仅概念性的描绘控制主机300耦接照明装置100a、100b、100c、100d与影像获取装置200，而配合各类型的通信协议，控制主机300还可安装其他软件/固件或整合相关硬件装置来执行相关操作，而非用以限制本发明的范畴。

在一些实施例中，控制主机300例如会根据照明装置100a、100b、100c、100d所在位置的当前环境状态来下达光型调整指令。举例来说，当控制主机300检测到照明装置100a的所在位置的当前环境状态从第一状态(例如，晴天)切换到第二状态(例如，雨天)时，可以下达光型调整指令至照明装置100a，来改变照明装置100a的照明光型，当然于另一实施例中，控制主机300还可同时下达光型调整指令至照明装置100a、100b、100c、100d，来同时改变照明装置100a、100b、100c、100d的照明光型，此非用以限制本发明的范畴。除此之外，本实施例中的控制主机300还可耦接安装有人工智能算法的处理系统，并由处理系统根据各类型环境检测参数、设备参数及/或网路资源来主动产生的光型调整指令，并对应传输至照明装置100a、100b、100c、100d来对应调整其照明光型，亦非用以限制本发明的范畴。

在一些实施例中，控制主机300例如可以透过照明装置100a、100b、100c、100d所在位置的环境检测器(未显示)来取得当前环境状态。在一些实施例中，控制主机300也可以预先纪录每一个照明装置100a、100b、100c、100d的所在位置，并且根据网路信息(例如，天气预报)来取得当前环境资讯。换言之，本发明并不在此限制当前环境资讯的具体取得方式。

在一些实施例中，控制主机300会接收来自影像获取装置200的当前影像，并且会根据所接收的当前影像来产生光型调整指令。举例来说，若当前影像是对应照明装置100a与100b之间的照明区域，则控制主机300可以根据此当前影像来产生光型调整指令并且发送至照明装置100a、100b、100c、100d中至少一者。例如，判断当前影像中，照明装置100a与100b之间的照明区域的当前照度，然后根据当前照度产生光型调整指令并发送至照明装置100a与100b中至少一者。在一些实施例中，影像获取装置200接着会再次将取得对应照明装置100a与100b之间的照明区域的当前影像并将此当前影像回馈给控制主机300，而控制主机300可以根据此当前影像再次产生光型调整指令并且发送至照明装置100a与100b中至少一者，直到当前影像中的当前照度分布符合预设照度要求。

预设照度要求可以是根据各地方法规来进行设定，也可以根据使用者需求来设定，本发明并不在此设限。举例来说，预设照度要求包括纵向(沿道路方向)照度均匀度(uniformityofilluminance，ui)大于预设均匀度阈值，其他如调整照度值高于预设照度阈值或调整纵向照度为对称等参数亦可根据不同使用者需求来对应调整。

图2a显示本发明一实施例的照明装置的方块图；图2b显示本发明一实施例的照明装置的示意图。图1实施例的照明装置100a、100b、100c、100d都可由本实施例的照明装置100来实作。

请参照图2a与图2b，照明装置100包括发光模块101、光型决定模块103、控制器105、通信模块107以及环境检测器109，其中发光模块101、光型决定模块103、通信模块107以及环境检测器109皆耦接于控制器105。从构造上来说，照明装置100包括灯具基座113、光源区域115以及支柱117，其中控制器105以及通信模块107设置于灯具基座113内，发光模块101以及光型决定模块103设置于光源区域115内，并且环境检测器109是设置于照明装置100的上方或其他可便于检测环境的位置。

在本实施例中，发光模块101可以包括任意种类与数量的发光元件，例如led灯泡等，能够用以发出照明光。

在本实施例中，光型决定模块103是对应发光模块101设置，能够用以决定照明装置100的照明光型。具体来说，发光模块101所发出的照明光会通过光型决定模块103再进入照明装置100外部，而光型决定模块103会改变照明光通过以后的光型。

在本实施例中，光型决定模块103包括第一镜片与第二镜片两种类型的镜片。第一镜片对应到第一光型，第二镜片对应到第二光型，而第一光型与第二光型不相同。具体来说，当点光源置于第一镜片中心时，点光源的发光通过第一镜片后会生成第一光型；当点光源置于第二镜片中心时，点光源的发光通过第二镜片后会生成不同于第一光型的第二光型。

在本实施例中，控制器105能够用以调整发光模块101与光型决定模块103的至少其中之一，来控制发光模块101所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型。在一些实施例中，控制器105可以是具有运算能力的计算单元，例如中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、系统晶片(system-on-chip，soc)、应用处理器(applicationprocessor)、媒体处理器(mediaprocessor)、微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor)可编程控制器、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuits,asic)、可编程逻辑装置(programmablelogicdevice,pld)或其他类似装置或这些装置的组合，本发明并不在此设限。

以下将举两实施例来对调整发光模块101及/或光型决定模块103来控制发光模块101所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型进行说明。

图3a显示本发明一实施例的调整光型决定模块的示意图；图3b显示本发明一实施例的多种光型的示意图。

在本实施例中，照明装置100更包括马达111。发光模块101与光型决定模块103两者至少其中之一耦接于马达111，并且马达111耦接于控制器105。控制器105可以透过马达111来移动马达111所连接的发光模块101及/或光型决定模块103，以调整发光模块101与光型决定模块103之间的相对位置，进而控制发光模块101所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型。

请参照图3a与图3b，光型决定模块103包括第一镜片103a以及103b，其中第一镜片103a对应第一光型103a_s，并且第二镜片103b对应第二光型103b_s。当发光模块101的发光元件101a、101b位置都对应到第一镜片103a中心时(如图3a箭头上方)，发光模块101所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型是由对称的第一光型103a_s决定；当发光模块101的发光元件101a、101b位置都对应到第二镜片103b中心时(如图3a箭头下方)，发光模块101所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型是由对称的第一光型103b_s决定。此外，马达111也可以在一定程度内微调发光模块101的发光元件101a、101b位置与镜片中心的距离(例如，调整0.2至0.5毫米)。举例来说，当马达111调整发光模块101的发光元件101a、101b位置都对应到偏离第二镜片103b中心0.2毫米的位置时，发光模块101所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型是由不对称的第三光型103b_s’决定。据此，控制器105只要控制马达111，就能够调整发光模块101所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型，进而控制照明装置100对应的照明区域中的照度分布。

在上述实施例中，第一镜片103a与第二镜片103b都是对应于对称的光型，但本发明并不限于此。在其他实施例中，第一镜片103a与第二镜片103b也可以是对应于不对称的光型，使灯泡位于第一镜片103a或第二镜片103b中心时，所发出的光通过第一镜片103a或第二镜片103b后会产生不对称光型。

值得一提的是，虽然图3a的发光模块101中是示出两个发光元件101a、101b，光型决定模块103是示出两个第一镜片103a与两个第二镜片103b，但其并非用以限制本发明。举例来说，发光模块101中的发光元件101a、101b例如是排列成阵列，阵列中的奇数行为发光元件101a，而偶数行为发光元件101b。另一方面，光型决定模块103中的第一镜片103a与第二镜片103b也可例如是排列成阵列来对应发光模块101中的阵列发光元件，阵列中的奇数行为第一镜片103a，偶数行为第二镜片103b。

此外，在一些实施例中，控制器105除了透过马达111来调整发光模块101与光型决定模块103之间的相对位置之外，更会根据发光模块101中多个发光元件101a、101b的设置位置来选择性地点亮发光元件101a、101b，以进一步控制照明装置100对应的照明区域中的照度分布。举例来说，控制器105可以适性选择点亮发光模块101中不同行或列上的单一或多个发光元件，以进一步调整照明区域中的照度分布。

图4a显示本发明一实施例的调整发光模块的示意图；图4b显示本发明一实施例的多种光型的示意图。

请参照图4a与图4b，在本实施例中，光型决定模块103包括第一镜片103c以及103d，其中第一镜片103c对应第一光型103c_s，并且第二镜片103d对应第二光型103d_s。特别是，第一光型103c_s与第二光型103d_s都是属于不对称的光型，于其他实施例中，第一镜片103c以及103d也可设计来产生对称的光型，非用以限制本发明的范畴。

在本实施例中，发光模块101包括多个发光元件，这些发光元件例如是分布在光源区域115内。此外，如图4a所示，这些发光元件中的多个第一发光元件101c是对应第一镜片103c设置，并且这些发光元件中的多个第二发光元件101d是对应第二镜片103d设置。换句话说，第一发光元件101c所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型是由第一光型103c_s决定，并且第二发光元件101d所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型是由第二光型103d_s决定。

在本实施例中，控制器105会根据这些发光元件的设置位置(即，根据这些发光元件的位置是对应于第一镜片103c或第二镜片103d)，分别调整第一发光元件101c(即，对应于第一镜片103c设置的发光元件)与第二发光元件101d(即，对应于第二镜片103d设置的发光元件)的发光比例，藉以调整发光模块101整体所发出的照明光通过光型决定模块103后的照明光型，进而控制照明装置100对应的照明区域中的照度分布。更明确地说，控制器105可以分别控制第一发光元件101c的点亮数量以及第二发光元件101d的点亮数量，以控制照明装置100对应的照明区域中的照度分布，于另一实施例中，控制器105还可分别控制流经多个第一发光元件101c的电流大小与多个第二发光元件101d的电流大小，以调整多个第一发光元件101c与多个第二发光元件101d所发出的光强度比例，据此亦可改变照明装置100对应的照明区域中的照度分布。

必须说明的是，以上所举的两实施例仅为说明目的，本发明并不被上述两个实施例的内容所限制。以下将举实施例说明控制器105控制照明装置100的照明光型时的依据，而不再对控制器105是如何调整发光模块101及/或光型决定模块103的细节进行讨论。

控制器105可以根据多种条件来控制照明装置100的照明光型，进而改变照明装置100对应的照明区域中的照度分布。

请再回到图2a，通信模块107用以从外部装置接收光型相关信息，而控制器105可以根据此光型相关信息来调整发光模块101及/或光型决定模块103，以控制照明光通过光型决定模块103后的照明光型。举例来说，通信模块107可以包括有线的乙太网路(ethernet)模块、无线的3g模块、4g模块、蓝牙(bluetooth)模块、无线保真(wi-fi)模块、lora模块、sigfox模块、nb-iot模块或使用其他通信技术的模块或这些模块的组合，本发明并不在此限。

在一些实施例中，光型相关信息例如包括光型调整指令。通信模块107例如是从远程主机(例如，控制主机300)接收光型调整指令，而控制器105会根据光型调整指令来调整照明装置100的照明光型。

在一些实施例中，光型相关信息例如包括对应照明装置100的照明区域的当前影像。通信模块107例如是从影像获取装置200取得对应照明装置100的照明区域的当前影像。控制器105可以判断此当前影像中照明装置100的照明区域的当前照度，然后根据所判断的当前照度来控制照明装置100的照明光型。在一些实施例中，通信模块107例如会再次从影像获取装置200取得对应照明装置100的照明区域的当前影像，并且再次判断此当前影像中照明装置100的照明区域的当前照度，然后根据所判断的当前照度来控制照明装置100的照明光型，直到当前影像中的当前照度分布符合预设照度要求。

请再回到图2a，环境检测器109用以取得照明装置100周遭环境的当前环境状态，而控制器105可以根据此当前环境状态来调整发光模块101及/或光型决定模块103，以控制照明光通过光型决定模块103后的照明光型。以图3a为例来说，当控制器105根据当前环境状态判断当下天气是晴天时，例如是调整发光模块101与光型决定模块103之间的相对位置，使发光模块101的发光元件101a、101b位置都对应到第一镜片103a；当控制器105根据当前环境状态判断当下天气是雨天时，例如是调整发光模块101与光型决定模块103之间的相对位置，使发光模块101的发光元件101a、101b位置都对应到第二镜片103b。在本实施例中，环境检测器109可例如是温度或湿度等类型的检测器或多种类型检测器的组合，本发明并不在此设限。

图5显示本发明一实施例的照明方法的流程图。

图5实施例的照明方法适用于图1、图2a、图2b中的各个照明装置100、100a、100b、100c、100d，以下将参照照明装置100的各项元件来对各个步骤进行描述。此外，图5实施例中每个步骤的具体实作方式都已于前述一或多个实施例中详细说明，故在此不再赘述。

请参照图5，照明装置100首先会透过发光模块101提供照明光(步骤s501)，接着调整发光模块101以及光型决定模块103的至少其中之一，以控制照明光通过光型决定模块103后的照明光型(步骤s503)。

综上所述，本发明实施例所提出的照明装置、照明方法以及照明系统在光型决定模块中设置两种对应不同光型的镜片，能够透过调整发光模块与光型决定模块的至少其中之一来控制发光模块所发出的照明光通过光型决定模块后的照明光型，进而调整对应的照明区域的照度分布。此外，本发明实施例还利用影像获取装置来取得照明区域的当前影像，使照明装置能够据以将其照明区域中的当前照度分布调整到符合预设照度要求为止。因此，本发明实施例所提出的照明装置、照明方法以及照明系统能够因应各种天气与环境状态，将照明区域中的照度分布维持在一定的对称性与均匀度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。