本實用新型涉及照明領(lǐng)域，尤其涉及一種自適應(yīng)環(huán)境的燈具。

背景技術(shù)：

隨著科技術(shù)的發(fā)展，燈具已經(jīng)不再僅是一種簡單的補光裝置，人們開始進(jìn)一步考慮燈具在健康方面對人的影響，不同的環(huán)境光條件下，所需要的光源是不一樣的，研究表明，不同色溫和亮度的光給人的感覺不一樣，合適的光照有益于人的健康，對于保護(hù)人的視力，提高工作效率，維持人體生物周期，提高睡眠質(zhì)量等都具有有益效果。

近年來，LED技術(shù)飛速發(fā)展，采用多種發(fā)光顏色的LED燈進(jìn)行光源的色溫和亮度調(diào)節(jié)的方式也成為現(xiàn)實，現(xiàn)市場上售賣的LED臺燈有的具有調(diào)節(jié)色溫和亮度的功能，但它們都只是設(shè)置幾個檔位，讓用戶從預(yù)設(shè)的幾個色溫和亮度中進(jìn)行選擇。CN203423837U公開了一種自適應(yīng)環(huán)境自動調(diào)節(jié)光線的燈具，其中記載了采用光線傳感器來自適應(yīng)調(diào)節(jié)LED燈的亮度和色溫。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種自適應(yīng)環(huán)境自動調(diào)節(jié)光線的燈具的第一實施例結(jié)構(gòu)方框圖，如圖所示，包括光源11，還包括：采集外部光線的亮度數(shù)據(jù)和色溫數(shù)據(jù)的光線傳感器12、根據(jù)亮度數(shù)據(jù)和色溫數(shù)據(jù)生成控制信號的控制電路13、根據(jù)控制信號控制總電流的亮度調(diào)節(jié)裝置14、根據(jù)控制信號控制分電流的色溫調(diào)節(jié)裝置15；所述光線傳感器12的輸出端與所述控制電路13的輸入端電性連接，所述控制電路13的第一控制端和第二控制端分別與亮度調(diào)節(jié)裝置14和色溫調(diào)節(jié)裝置15電性連接，所述亮度調(diào)節(jié)裝置14的輸出端與所述色溫調(diào)節(jié)裝置15的輸入端電性連接，光源11包括多個不同顏色的LED光源。其中沒有涉及根據(jù)用戶個人的喜好和習(xí)慣，實現(xiàn)個性化設(shè)置的技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一種自動感知環(huán)境光線，根據(jù)環(huán)境的光線在使用時自動提供最佳的補充光線的自適應(yīng)環(huán)境自動調(diào)節(jié)光線的燈具，同時，該燈具在存儲模式下還可根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境條件即用戶調(diào)節(jié)的發(fā)光亮度和色溫對應(yīng)存儲，以及用戶下次在相同環(huán)境條件下作用該燈具時，直接將燈具的發(fā)光亮度和色溫調(diào)節(jié)成與存儲的內(nèi)容一致。

為實現(xiàn)上述燈具，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種自適應(yīng)環(huán)境的燈具，包括LED光源，對LED光源散熱的散熱組件，采集外部光線的亮度數(shù)據(jù)和色溫數(shù)據(jù)的光線傳感器，對亮度數(shù)據(jù)和色溫數(shù)據(jù)進(jìn)行計算以生成控制信號的微處理器，根據(jù)所述處理器輸出的控制信號生成流經(jīng)LED光源的電流的LED驅(qū)動電路，光線傳感器和LED驅(qū)動電路分別與微處理器連接，LED光源與LED驅(qū)動電路連接；其特征在于，還包括：與微處理器連接的用于進(jìn)行亮度和色溫調(diào)節(jié)的用戶輸入裝置；以及與微處理器連接的用于存儲環(huán)境光信息和LED光源的發(fā)光亮度及色溫數(shù)據(jù)對應(yīng)關(guān)系的存儲裝置。

其中，所述LED光源包括紅色LED光源、綠色LED光源以及藍(lán)色LED光源。

其中，所述LED光源包括紅色LED光源、綠色LED光源、藍(lán)色LED光源以及白色LED光源。

其中，所述LED光源包括紅色LED光源、藍(lán)色LED光源以及白色LED光源。

其中，所述光線傳感器為RGB傳感器，所述光線傳感器設(shè)置于燈具上背向光源發(fā)光的一側(cè)。

其中，所述用戶輸入裝置為可旋轉(zhuǎn)按鈕。

其中，所述用戶輸入裝置為觸摸屏。

其中，所述LED驅(qū)動電路為脈寬調(diào)制電路PWM。

通過在燈具中添加光線傳感器采集環(huán)境光數(shù)據(jù)，針對環(huán)境光數(shù)據(jù)生成控制信號，LED光源響應(yīng)控制信號后使得燈具的光源達(dá)到最佳的采光條件，該燈具通過自動匹配環(huán)境采光條件，調(diào)節(jié)燈具的發(fā)光亮度和色溫，以達(dá)到保護(hù)人的視力，提高工作效率的目的。同時，本實用新型通過個性化設(shè)置還能按照用戶的個人習(xí)慣根據(jù)環(huán)境光條件自動調(diào)節(jié)至具有用戶偏好的發(fā)光條件，方便用戶使用。

附圖說明

圖1：現(xiàn)有技術(shù)的自適應(yīng)環(huán)境自動調(diào)節(jié)光線的燈具的方框圖；

圖2：本實用新型的一種自適應(yīng)環(huán)境的燈具的實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：自適應(yīng)環(huán)境燈具設(shè)置的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。

圖2是本實用新型一種自適應(yīng)環(huán)境燈具的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實用新型公開的自適應(yīng)環(huán)境燈具包括LED光源26，LED驅(qū)動電路25，微處理器21，光線傳感器22，用戶輸入裝置23，存儲裝置24以及散熱組件(圖中未示出)。光線傳感器22、用戶輸入裝置23及存儲裝置24分別與微處理器21電性連接，LED驅(qū)動電路25分別與微處理器21和LED光源26電性連接，從微處理器21接收控制信號，輸出變化的電流至LED光源26，控制LED光源26的發(fā)光亮度和色溫。

本實用新型公開的自適應(yīng)環(huán)境個性化燈具有兩個工作模式，存儲模式和應(yīng)用模式。當(dāng)用戶首次使用該個性化燈具或者對該個性化燈具個性化設(shè)置進(jìn)行更改時，使用存儲模式，此時，用戶可以通過輸入裝置對LED光源26的發(fā)光亮度及色溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)完成時，微處理器21將用戶調(diào)節(jié)的LED光源26的發(fā)光亮度和色溫數(shù)據(jù)存儲于存儲裝置24的查找表中，同時將此時的光線傳感器22采集的數(shù)據(jù)經(jīng)微處理器21計算得到的環(huán)境光亮度和色溫存儲于存儲裝置24的查找表中，環(huán)境光亮度和色溫數(shù)據(jù)與LED光源26發(fā)光亮度與色溫數(shù)據(jù)對應(yīng)存儲，形成查找表中的一組數(shù)據(jù)，以在后續(xù)使用中通過環(huán)境光亮度和色溫數(shù)據(jù)能方便查找到對應(yīng)的LED光源26的發(fā)光亮度和色溫數(shù)據(jù)。

其中LED光源26的亮度和色溫數(shù)據(jù)可以由多個不同顏色的LED燈的PWM調(diào)制信號占空比表示。用戶可以根據(jù)實際需要在多個不同環(huán)境光條件下調(diào)節(jié)適應(yīng)本人的LED燈26的發(fā)光亮度和色溫，并一一存儲于存儲裝置24中。在應(yīng)用模式時，用戶可以通過輸入裝置打開該個性化燈具并選擇應(yīng)用模式，微處理器21可自動根據(jù)當(dāng)前感測的環(huán)境光的數(shù)據(jù)在存儲裝置的查找表中查找對應(yīng)的燈具發(fā)光亮度和色溫數(shù)據(jù)，或者是對應(yīng)每個LED燈的PWM調(diào)制信號占空比，并根據(jù)其驅(qū)動LED光源26發(fā)光；用戶也可設(shè)置定時開關(guān)燈以及設(shè)置環(huán)境光低于某一閾值時自動開燈，或者設(shè)置環(huán)境光高于另一閾值時自動開燈。用戶還可以結(jié)合時間、季節(jié)、環(huán)境光等因素設(shè)置自動開關(guān)燈條件。

光線傳感器22為RGB傳感器；可以感測環(huán)境光中RGB各分量大小，采集相應(yīng)數(shù)據(jù)，生成R、G、B三路信號，并對應(yīng)輸出三路電壓。為了減小LED光源26對于環(huán)境光信息的干擾，光線傳感器22可安裝于燈具背向LED光源26發(fā)光的一側(cè)。

微處理器21接收光線傳感器22輸出的三路R、G、B信號，對三路信號進(jìn)行分析，獲得當(dāng)前環(huán)境光的強度和色溫，或者直接將R、G、B信號作為強度和色溫信號。在當(dāng)前模式為存儲模式時，微處理器根據(jù)用戶在用戶輸入裝置23輸入的信息調(diào)節(jié)各顏色LED燈PWM調(diào)制信號的占空比，當(dāng)用戶調(diào)節(jié)完成，獲得理想的LED發(fā)光光線，存儲裝置24將從光線傳感器22獲得的當(dāng)前環(huán)境光信息與LED發(fā)光亮度和色溫以查找表等方式對應(yīng)存儲起來，以便在應(yīng)用模式時為LED燈提供發(fā)光依據(jù)。在當(dāng)前模式為應(yīng)用模式時，微處理器可以根據(jù)光線傳感器22采集到的信號，獲得當(dāng)前環(huán)境光的信息，并根據(jù)存儲裝置24中存儲的環(huán)境光信息與PWM調(diào)制信號占空比的對應(yīng)關(guān)系，得到PWM信號的占空比，并在輸出端口按該占空比輸出PWM調(diào)制信號至LED驅(qū)動電路25。微處理器可包括多個PWM調(diào)制信號輸出端口，對應(yīng)多個不同的LED燈。

輸入裝置23可以為旋轉(zhuǎn)按鈕或觸摸屏等多種形式的輸入裝置。輸入裝置23可為用戶提供多個模式的選擇。在用戶選擇了存儲模式時，輸入裝置23還可以提供對LED光源26的發(fā)光的亮度和/或色溫的控制，現(xiàn)有技術(shù)中各控制方式都可在此應(yīng)用，如采用不同的旋轉(zhuǎn)按鈕對應(yīng)亮度和色溫的調(diào)節(jié)，可者采用觸摸屏分別對亮度和色溫進(jìn)行控制，以及采用類似調(diào)色板的觸摸屏的二維屏幕中直接進(jìn)行選擇實現(xiàn)亮度和溫的控制等方式。當(dāng)用戶選擇了應(yīng)用模式后，可不再選擇對于LED光源26的亮度和色溫進(jìn)行控制，而是由微處理器21根據(jù)當(dāng)前環(huán)境光信息和存儲于存儲裝置26中的環(huán)境光信息與LED光源26的發(fā)光亮度和色溫的對應(yīng)關(guān)系輸出PWM信號至LED驅(qū)動電路25，由其驅(qū)動LED光源26發(fā)光。

存儲裝置24用于存儲環(huán)境光信息與LED光源26的發(fā)光亮度和色溫的對應(yīng)信息，其中環(huán)境光信息與LED光源26的發(fā)光亮度和色溫的對應(yīng)關(guān)系來源于用戶經(jīng)驗，也就是說，當(dāng)用戶處于某一環(huán)境光的條件下，手動調(diào)節(jié)了LED光源26的發(fā)光亮度和色溫，直到LED光源26的發(fā)光光線滿足用戶的需求，存儲裝置24可將此時的環(huán)境光信息和用戶滿意的LED光源26的發(fā)光亮度和色溫以配對方式存儲于存儲裝置24，該配對方式可以采用查找表等已知的形式。當(dāng)用戶選擇應(yīng)用模式時，微處理器21可根據(jù)環(huán)境光信息在存儲裝置24中進(jìn)行查找，當(dāng)找到對應(yīng)的環(huán)境光信息時，根據(jù)與該對應(yīng)的環(huán)境光信息匹配的LED光源26發(fā)光亮度和色溫存儲信息，獲得PWM調(diào)制信號占空比。這樣，通過存儲環(huán)境光信息和LED光源26的發(fā)光亮度和色溫的對應(yīng)關(guān)系，并在需要時選擇根據(jù)該存儲信息來控制光源發(fā)光，這能實現(xiàn)用戶的個性化設(shè)置，而不是任何人在任何時候打開燈具時都按同一發(fā)光亮度進(jìn)行發(fā)光，或者用戶手動在幾種發(fā)光亮度之中進(jìn)行選擇。

LED驅(qū)動裝置25分別連接微處理器21和LED光源26，從微處理器21接收PWM脈寬調(diào)制信號，輸出具有額定電流值的驅(qū)動信號，驅(qū)動裝置25輸出的電流脈寬調(diào)制信號，其占空比與微處理器21輸出的PWM脈寬調(diào)制信號的占空比相同。該電流脈沖調(diào)制信號的電流脈沖幅度保護(hù)不變，通過改變占空比來調(diào)節(jié)一周期內(nèi)電流的輸出時間達(dá)到調(diào)節(jié)輸出功率的效果。驅(qū)動裝置25將上述電流脈寬調(diào)制信號輸出至LED光源26，控制LED光源26的發(fā)光亮度。

LED光源26可包括多個LED燈，這些LED燈可包含多種顏色，LED光源26可由但不限于下述LED燈的組合形式來實現(xiàn)：LED光源26包括紅色LED光源、綠色LED光源以及藍(lán)色LED光源；所述LED光源26包括紅色LED光源、綠色LED光源、藍(lán)色LED光源以及白色LED光源；所述LED光源包括紅色LED光源、藍(lán)色LED光源以及白色LED光源。在進(jìn)行發(fā)光亮度和色溫控制時，可分別控制不同顏色的LED發(fā)光亮度，來實現(xiàn)整體的LED光源26的發(fā)光亮度和色溫的控制。關(guān)于各顏色LED燈的發(fā)光亮度與整體LED光源26的發(fā)光亮度和色溫的對應(yīng)關(guān)系，可依據(jù)色度學(xué)原理，比如基于色品圖獲得。

由于LED燈在發(fā)光時會產(chǎn)生大量的熱量，因此，可在LED光源26的上增加散熱部件，所述散熱部件可由常見散熱鰭片組成，也可采用導(dǎo)熱材料，表面涂覆導(dǎo)熱漆或采用風(fēng)扇等形式進(jìn)行散熱。

圖3是本實用新型的自適應(yīng)環(huán)境燈具設(shè)置的流程圖。本實用新型的自適應(yīng)環(huán)境燈具可根據(jù)不同用戶的感覺設(shè)定不同的燈具發(fā)光亮度及色溫，這一發(fā)光亮度和色溫信息可存儲于燈具中，當(dāng)下次用戶使用燈具時，可自動確定燈具的發(fā)光亮度及色溫，這一自動確定的發(fā)光亮度和色溫是燈具根據(jù)使用時的環(huán)境光的亮度和色溫來確定的，當(dāng)微處理器確定了上述環(huán)境光的亮度和色溫，便從存在裝置中查找是否有對應(yīng)的環(huán)境光信息，若存在該信息，讀取該環(huán)境光信息對應(yīng)的LED光源26發(fā)光信息，產(chǎn)生控制信息，輸出至LED驅(qū)動裝置25，由其產(chǎn)生對應(yīng)的電流PWM調(diào)制信號，控制LED光源發(fā)光。

下面根據(jù)圖3所示的流程對本實用新型的自適應(yīng)環(huán)境燈具的設(shè)置和使用流程進(jìn)行描述。

在步驟S1中，用戶輸入燈具的工作模式，所述工作模式包括存儲模式和應(yīng)用模式；

在步驟S2中，微處理器21對輸入的工作模式進(jìn)行判斷，明確輸入的工作模式為哪種工作模式，若為存儲模式，則轉(zhuǎn)向步驟S3，若不是存儲模式，則為應(yīng)用模式，轉(zhuǎn)向步驟S8；

在步驟S3中，微處理器21接收輸入裝置23的亮度調(diào)節(jié)信息，該亮度調(diào)節(jié)信息包含了LED光源26發(fā)光的亮度和色溫信息，該信息可使用兩個不同的旋轉(zhuǎn)按鈕來進(jìn)行輸入控制，也可采用觸摸屏上直接顯示調(diào)色板，用戶直接對亮度和色溫對應(yīng)的顯示進(jìn)行選擇，微處理器21接收到上述調(diào)節(jié)信號后，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的輸入信息與控制信號的對應(yīng)關(guān)系，輸出控制信息，其中輸入信號最小時對應(yīng)控制信號為0，LED光源26不發(fā)光，當(dāng)輸入信號最大時，對應(yīng)控制信號使得LED光源26的發(fā)光亮度最大，當(dāng)輸入信號為中間值時，舉例進(jìn)行說明，無論輸入裝置23輸入信號的方式為哪一種，都可根據(jù)色度學(xué)原理，將用戶選擇的發(fā)光強度用R、G、B信號灰度進(jìn)行表示，其中R、G、B信號可分別為0～256級，對應(yīng)的LED光源26的各顏色的LED燈的發(fā)光亮度分別為0～256級，當(dāng)輸入信號最小時，各LED燈不發(fā)光，亮度為0，當(dāng)輸入信號最大時，各顏色LED燈發(fā)光亮度為最大，即R、G、B分量都為256，當(dāng)LED光源26使用的LED燈不是紅、綠、藍(lán)三種顏色組合時，可根據(jù)實際采用的顏色組合，通過色品圖轉(zhuǎn)換的形式確定各LED燈發(fā)光亮度以使LED光源26整體發(fā)光亮度和色溫與輸入信號基本一致，微處理器21接收的信號為數(shù)字信號，并以合適的周期對該數(shù)字信號輸入端口進(jìn)行讀取，完成當(dāng)前周期數(shù)據(jù)讀取后轉(zhuǎn)步驟S4；

在步驟S4中，微處理器26根據(jù)輸入裝置23輸入的亮度調(diào)節(jié)信息生成控制信號輸出至LED驅(qū)動裝置25，該控制信號為脈寬調(diào)制PWM信號，微控制器26根據(jù)上述亮度調(diào)節(jié)信息確定脈寬調(diào)制PWM信號的占空比，不同的占空比對應(yīng)LED燈的不同的發(fā)光亮度，其中輸出的PWM信號個數(shù)與LED光源26包含的不同種類的LED燈的種類個數(shù)相同；

在步驟S5中，微處理器26對輸入裝置23的輸入信息進(jìn)行判斷，確定亮度調(diào)節(jié)是否結(jié)束，判斷方式可以例如是輸入裝置23在亮度調(diào)節(jié)結(jié)束時向微處理器26發(fā)出一個亮度調(diào)節(jié)結(jié)束信號，當(dāng)微處理器26接收到該信號時判斷為亮度調(diào)節(jié)結(jié)束，也可采用微處理器26對輸入裝置23的輸入信息進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)超出一預(yù)定的時間閾值的時長內(nèi)未接收到輸入裝置23的輸入信息時確定為亮度調(diào)節(jié)結(jié)束，當(dāng)判斷為亮度調(diào)節(jié)未結(jié)束時，微處理器26轉(zhuǎn)步驟S3繼續(xù)接收輸入裝置23輸入的亮度調(diào)節(jié)信息，并輸出控制信號以使各LED燈對應(yīng)發(fā)光，當(dāng)判斷為亮度調(diào)節(jié)結(jié)束時，執(zhí)行步驟S6，其中步驟S5可與步驟S4并行執(zhí)行，也可在步驟S4之后進(jìn)行，前提是不會因此丟失輸入裝置23的輸入信息；

在步驟S6中，當(dāng)判斷亮度調(diào)節(jié)信息輸入結(jié)束后，此時認(rèn)為當(dāng)前LED光源26的發(fā)光亮度和色溫為當(dāng)前環(huán)境下用戶滿意的發(fā)光狀態(tài)，可將當(dāng)前環(huán)境光信息和LED光源26中各LED燈發(fā)光信息對應(yīng)存儲以使后繼使用中遇到相同的環(huán)境條件時，LED光源26發(fā)光效果與當(dāng)前設(shè)定的效果一致，為了存儲上述信息，微處理器21接收光線傳感器22的傳感數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可為RGB數(shù)據(jù)，或?qū)⑵渌问降臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換方式可任意已知方式，完成數(shù)據(jù)接收后轉(zhuǎn)步驟S7；

在步驟S7中，對上述RGB數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到整體亮度值和整體色溫值，將上述RGB數(shù)據(jù)、整體亮度值及整體色溫值與各LED燈發(fā)光亮度值對應(yīng)存儲，以備后繼使用，實現(xiàn)用戶的個性化設(shè)置；

在步驟S8中，此時用戶選擇的是應(yīng)用模式，在此模式下，用戶利用之前存儲的信息來實現(xiàn)LED光源26的發(fā)光亮度和色溫的控制，在本步驟中，微處理器21接收環(huán)境光信號，然后轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟S9；

在步驟S9中，微處理器21根據(jù)接收到的環(huán)境光信號，在存儲裝置24中查找與上述環(huán)境光信號RGB數(shù)據(jù)完全一致的數(shù)據(jù)，并讀取與之對應(yīng)存儲的各LED燈發(fā)光信息，轉(zhuǎn)步驟S10，當(dāng)未查找到完全一致的信息時，計算當(dāng)前環(huán)境光的整體亮度值和整體色溫值，在設(shè)定的閾值范圍內(nèi)查找與當(dāng)前環(huán)境光的亮度值和色溫值相近的條件，如將亮度閾值設(shè)為5，在存儲裝置24中查找與環(huán)境光的亮度值之差的絕對值最小并且該差的絕對值小于5的已存儲的整體亮度值，若查找到符合上述條件的整體亮度值，將上述符合條件的整體亮度值對應(yīng)的整體色溫值與當(dāng)前環(huán)境光的整體色溫值進(jìn)行比較，若兩者之將的絕對值小于50，則讀取上述符合整體亮度值的數(shù)據(jù)對應(yīng)的各LED燈發(fā)光信息，否則不讀取任何數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)步驟S10；

在步驟S10中，判斷是否找到并讀取了合適的LED燈發(fā)光信息，若已讀取到合適的LED燈發(fā)光信息，轉(zhuǎn)步驟S11，若否，轉(zhuǎn)步驟S12；

在步驟S11中，根據(jù)上述各LED燈發(fā)光信息輸出控制信號至LED驅(qū)動裝置25，由LED驅(qū)動裝置25驅(qū)動各LED燈發(fā)光。

在步驟S12中，在找不到合適的各LED燈發(fā)光信息前提下，提示用戶更改至存儲模式，手動調(diào)節(jié)LED燈發(fā)光狀態(tài)并存儲以備后繼使用，提示方法可為聲音、顯示器等已知方法。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本實用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。