基于照度设定的照明系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种照明调控系统，特别是涉及一种基于照度设定的照明系统及方法。
【背景技术】
[0002]照明是指使用各种灯源(光源)来照亮特定环境与场所的技术。照明的出现，延长了现代人作息活动的时间。照明的灯光作为黑夜中的光明，打开了人类的视野，也打破了昼夜的藩篱。照明的使用，必须要以人为出发点，也就是依循用户导向。在此前提下，照明首重视力保健，因为健康是人类成就万事的泉源；其次为光照质量，提供良好的照明环境；最后方为节约能源，提升照明灯具的效率，节省可观的照明用电。
[0003]要达到视力保健的目标，“照度”为首要的议题。照度指的是“被照射物体的亮度”，照度必须足够，才能提供眼睛自然舒适地去辨识物体的环境。除了照度适当外，光线必须均匀的分配，避免强烈的明暗对比交错，造成眼睛的疲劳。
[0004]目前，虽已有少数照明装置具备调整灯源亮度的功能，但由于用户并无法得知实际的照度，只能够凭感觉来调整，且现有的照明系统本身亦无法根据用户的调整而作精确地调节，其结果往往若非照度不充分则便是过量，对视力健康都会造成影响。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的即是提供一种基于照度设定的照明系统及方法，能够根据设定的照度值而精确地调光。
[0006]本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段是提供一种基于照度设定的照明系统，用于对至少一个灯组根据一设定的照度域进行调光，该照明系统包含:该灯组；一控制模块，具有一预先设定的配光曲线数据，该配光曲线数据为相关于该灯组的一光照分布方向与一光照距离的一亮度分布数据；一测距模块，经设置对应量测该灯组在一预定的光照分布方向上对一参考被照对象的一光照距离，进而得到一调光参考信息；以及一测光模块，经设置对应感测该灯组周边的环境光变化，进而得到一补偿参考信息，其中基于该配光曲线数据，该控制模块根据该设定的照度域而对应于该调光参考信息与该补偿参考信息对该灯组予以照度调节。
[0007]根据本发明的一实施例，该测光模块包括一光传感器，经设置对应感测该灯组的一非光照分布方向的环境光变化。
[0008]根据本发明的一实施例，该测光模块包括复数个光传感器，经设置对应感测多数个方向的环境光变化，该多数个方向包括一非光照分布方向以及一光照分布方向。
[0009]根据本发明的一实施例，基于照度设定的照明系统更包括一设定模块，耦接该控制模块，供一用户设定该照度域。
[0010]根据本发明的一实施例，该设定模块包括一电源开关，通过一交流供电电路耦接该控制模块。
[0011]根据本发明的一实施例，该测光模块包括一感光组件及一与该感光组件对应配置的集光组件，该感光组件透过该集光组件而对应感测该灯组周边的环境光变化。
[0012]本发明亦提供一种基于照度设定的照明方法，系用于对至少一个灯组根据一设定的照度域进行调光，该照明方法包含下列步骤:(a)建置一配光曲线数据，该配光曲线数据为相关于该灯组的一光照分布方向与一光照距离的一亮度分布数据；(b)量测该灯组在一预定的光照分布方向上对一参考被照对象的一光照距离，进而得到一调光参考信息，并且感测该灯组周边的环境光变化，而得到一补偿参考信息；以及(C)基于该配光曲线数据，根据设定的照度域而对应于该调光参考信息与该补偿参考信息对该灯组予以照度调节。
[0013]根据本发明的一实施例，步骤(b)中，在一预定的极短时间内感测该灯组周边的环境光，且该灯组在该极短时间内为熄灯并于该感测后予以亮灯。
[0014]根据本发明的一实施例，步骤(C)中，在该设定的照度域、该调光参考信息、及该补偿参考信息中的一个或多个产生变动或变动超出一预定的变动范围时，对该灯组予以补偿照度调节。
[0015]根据本发明的一实施例，步骤(C)中，系根据该设定的照度域、该调光参考信息、及该补偿参考信息中的一个或多个的变动的幅度而依比例渐进地对该灯组予以照度调节。
[0016]根据本发明的一实施例，步骤(C)之前更包括:设定该照度域。
[0017]根据本发明的一实施例，步骤(b)中，该光照距离的量测和/或该环境光变化的感测，是以同一个交流供电电路的相同的交流电源周期为同步的基础，而同步进行。
[0018]根据本发明的一实施例，设定该照度域的步骤是以同一个交流供电电路的相同的交流电源周期为同步的基础，进而控制该所有的灯组为同步执行。
[0019]根据本发明的一实施例，步骤(b)中，该环境光包括该灯组为亮灯情况下的环境光，以及步骤(C)中，该照度调节为对选定的灯组进行，该选定的灯组为亮灯情况下的环境光的照度未在该设定的照度域内的对应灯组。
[0020]经由本发明所采用的技术手段，能够精确地调光至设定或选择的照度值，无须利用专业仪表侦测，既方便又正确。再者，本发明能够随着灯组的位置改变而启动校正，以及根据环境光的变化作补偿，以维持照度的准确性，使灯组的设置与使用更为方便。从而，能够提供良好的光照质量与提升照明环境的舒适度，而达到视力保健之效。
[0021]本发明所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。
【附图说明】
[0022]图1为显示根据本发明的实施例的一基于照度设定的照明系统的方块图；
[0023]图2为显示根据本发明的实施例的一基于照度设定的照明方法的流程图；
[0024]图3为显示配光曲线数据的示意图；
[0025]图4a至4c为显示根据本发明的实施例的基于照度设定的照明系统的示意图；
[0026]图5为显示多个灯组的光照区域的示意图。
[0027]符号说明
[0028]100 照明系统
[0029]I灯组
[0030]Ia 灯组
[0031]Ib灯组
[0032]Ic灯组
[0033]2控制模块
[0034]3测距模块
[0035]31红外线测距传感器
[0036]4测光模块
[0037]41感光组件
[0038]42集光组件
[0039]5设定模块
[0040]Al光照区域
[0041]Dc配光曲线数据
[0042]Ia调光参考信息
[0043]Is补偿参考信息
[0044]O参考被照对象
[0045]Rlux 照度域
【具体实施方式】
[0046]以下根据图1至图4c，而说明本发明的实施方式。该说明并非为限制本发明的实施方式，而为本发明的实施例的一种。
[0047]根据本发明的一实施例的一基于照度设定的照明系统100，用于对至少一个灯组I根据一设定的照度域进行调光，该照明系统100包含:该灯组I ;一控制模块2，具有一预先设定的配光曲线数据Dc，该配光曲线数据队为相关于该灯组I的一光照分布方向与一光照距离的一亮度分布数据；一测距模块3，经设置对应量测该灯组I在一预定的光照分布方向上对一参考被照对象O的一光照距离，进而得到一调光参考信息Ia;以及一测光模块4，经设置对应感测该灯组I周边的环境光变化，进而得到一补偿参考信息Is。
[0048]具体而言，该灯组I可由一个或数个灯源所构成，该灯源可为发光二极管(lightemitting d1de, LED)、荧光灯或其他类型的灯源。LED灯源在个别的亮度控制上较一般传统灯具更为容易，因此适合使用于本发明的该灯组I中。另外，本发明对该灯组I的类型并不限制，其可为吸顶灯、台灯、路灯、嵌灯、平板灯、投射灯、灯泡、抛物面镀铝反射(Parabolic aluminized reflector，PAR)灯、灯条、灯管等各种类型，如图4a至4c所不。
[0049]如图1所示，该控制模块2耦接该灯组1、该测距模块3、及该测光模块4，从而作为整个系统的控制中枢。该控制模块2中所建置的该配光曲线数据队用以表示该灯组I在各投射方向的亮度分布大小的曲线，会随着该灯组I的灯源种类及配置等而有所不同。该配光曲线数据Dc—般可采极坐标图、直角坐标图、及等光强曲线图等来表示。如图3所示，其为该配光曲线数据Dc以极坐标图表示的一个范例，图中的角坐标代表光照方向(度，。)，半径坐标代表光强度(坎德拉/千流明，cd/klm)。
[0050]在本实施例中，该测距模块3采用红外线测距传感器31，但亦可采用超音波、雷射、或机构量测等方式进行测距。红外线测距传感器31是利用发出红外光后接收经反射的红外光进行测距。如图4a至4c所示，该测距模块3较佳地为设置在该灯组I上(灯组I内部或外侧皆可)并会随着该灯组I 一起移动，用以在该灯组I的位置改变后能量测在新位置的该灯组I与参考被照对象O之间的光照距离，得到最新且正确的调光参考信息IA。该参考被照对象O可随该灯组I的使用状况而任意选择，举例而言，当该灯组I作为路灯使用时，则可选择路面作为该参考被照对象O ;当该灯组I作为台灯使用时，则可选择桌面作为该参考被照对象O;以及当该灯组I作为吸顶灯使用时，则可选择地板、桌面、墙面、或床面作为该参考被照对象O。
[0051]如图4a至4c所示，该测光模块4较佳地可包括复数个光传感器，该光传感器可经设置对应感测该灯组I的非光照分布方向的环境光变化，可取得多个非光照分布方向的环境光的平均值来运用。该非光照分布方向例如为该灯组I的背向或外侧向，即该灯组I于亮灯时不会直接照射到的方向。通过设置对应于该非光照分布方向的该光传感器，可直接测得不含该灯组I光输出的环境光变化。
[0052]该光传感器的部分或全部进一步可经设置对应感测该灯组I的光照分布方向的环境光变化，通过设置对应于该光照分布方向的该光传感器，则可测得含有该灯组I光输出的环境光变化(例，加总的照度值)，以供显示告知用户当下的照度值，以及供该控制模块2作进一步判断与调节。举例而言，如图5所示，在有多个灯组la、lb、lc的情况中，对于位处中间的灯组Ia而言，亦会受到周边灯组lb、lc的光照的相互干扰而影响到该灯组Ia的对应的光照区域Al的照度，使所得到的整体环境光的照度未在该设定的照度域内。因此，根据所测得的含有灯组Ia本身与周边灯组lb、lc光输出的环境光，该光照区域Al的负责灯组Ia可进一步照度调节，而其它灯组lb、Ic则不作照度调节，使该光照区域Al的照度到达该设定的照度域内。其中，对于该灯组Ia的照度调节较佳地可采大幅