本實用新型涉及照明領域，尤其涉及一種自適應環(huán)境的燈具。

背景技術：

隨著科技術的發(fā)展，燈具已經不再僅是一種簡單的補光裝置，人們開始進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，對于保護人的視力，提高工作效率，維持人體生物周期，提高睡眠質量等都具有有益效果。

近年來，LED技術飛速發(fā)展，采用多種發(fā)光顏色的LED燈進行光源的色溫和亮度調節(jié)的方式也成為現實，現市場上售賣的LED臺燈有的具有調節(jié)色溫和亮度的功能，但它們都只是設置幾個檔位，讓用戶從預設的幾個色溫和亮度中進行選擇。CN203423837U公開了一種自適應環(huán)境自動調節(jié)光線的燈具，其中記載了采用光線傳感器來自適應調節(jié)LED燈的亮度和色溫。圖1是現有技術中一種自適應環(huán)境自動調節(jié)光線的燈具的第一實施例結構方框圖，如圖所示，包括光源11，還包括：采集外部光線的亮度數據和色溫數據的光線傳感器12、根據亮度數據和色溫數據生成控制信號的控制電路13、根據控制信號控制總電流的亮度調節(jié)裝置14、根據控制信號控制分電流的色溫調節(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節(jié)裝置14和色溫調節(jié)裝置15電性連接，所述亮度調節(jié)裝置14的輸出端與所述色溫調節(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。其中沒有涉及根據用戶個人的喜好和習慣，實現個性化設置的技術方案。

技術實現要素：

一種自動感知環(huán)境光線，根據環(huán)境的光線在使用時自動提供最佳的補充光線的自適應環(huán)境自動調節(jié)光線的燈具，同時，該燈具在存儲模式下還可根據當前的環(huán)境條件即用戶調節(jié)的發(fā)光亮度和色溫對應存儲，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)光亮度和色溫調節(jié)成與存儲的內容一致。

為實現上述燈具，本實用新型采用以下技術方案：

一種自適應環(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據和色溫數據的光線傳感器，對亮度數據和色溫數據進行計算以生成控制信號的微處理器，根據所述處理器輸出的控制信號生成流經LED光源的電流的LED驅動電路，光線傳感器和LED驅動電路分別與微處理器連接，LED光源與LED驅動電路連接；其特征在于，還包括：與微處理器連接的用于進行亮度和色溫調節(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)光亮度及色溫數據對應關系的存儲裝置。

其中，所述LED光源包括紅色LED光源、綠色LED光源以及藍色LED光源。

其中，所述LED光源包括紅色LED光源、綠色LED光源、藍色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，所述光線傳感器設置于燈具上背向光源發(fā)光的一側。

其中，所述用戶輸入裝置為可旋轉按鈕。

其中，所述用戶輸入裝置為觸摸屏。

其中，所述LED驅動電路為脈寬調制電路PWM。

通過在燈具中添加光線傳感器采集環(huán)境光數據，針對環(huán)境光數據生成控制信號，LED光源響應控制信號后使得燈具的光源達到最佳的采光條件，該燈具通過自動匹配環(huán)境采光條件，調節(jié)燈具的發(fā)光亮度和色溫，以達到保護人的視力，提高工作效率的目的。同時，本實用新型通過個性化設置還能按照用戶的個人習慣根據環(huán)境光條件自動調節(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：現有技術的自適應環(huán)境自動調節(jié)光線的燈具的方框圖；

圖2：本實用新型的一種自適應環(huán)境的燈具的實施例結構示意圖；

圖3：自適應環(huán)境燈具設置的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。

圖2是本實用新型一種自適應環(huán)境燈具的實施例結構示意圖。如圖所示，本實用新型公開的自適應環(huán)境燈具包括LED光源26，LED驅動電路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環(huán)境個性化燈具有兩個工作模式，存儲模式和應用模式。當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置進行更改時，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)光亮度及色溫進行調節(jié)，當調節(jié)完成時，微處理器21將用戶調節(jié)的LED光源26的發(fā)光亮度和色溫數據存儲于存儲裝置24的查找表中，同時將此時的光線傳感器22采集的數據經微處理器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)境光亮度和色溫數據與LED光源26發(fā)光亮度與色溫數據對應存儲，形成查找表中的一組數據，以在后續(xù)使用中通過環(huán)境光亮度和色溫數據能方便查找到對應的LED光源26的發(fā)光亮度和色溫數據。

其中LED光源26的亮度和色溫數據可以由多個不同顏色的LED燈的PWM調制信號占空比表示。用戶可以根據實際需要在多個不同環(huán)境光條件下調節(jié)適應本人的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用模式，微處理器21可自動根據當前感測的環(huán)境光的數據在存儲裝置的查找表中查找對應的燈具發(fā)光亮度和色溫數據，或者是對應每個LED燈的PWM調制信號占空比，并根據其驅動LED光源26發(fā)光；用戶也可設置定時開關燈以及設置環(huán)境光低于某一閾值時自動開燈，或者設置環(huán)境光高于另一閾值時自動開燈。用戶還可以結合時間、季節(jié)、環(huán)境光等因素設置自動開關燈條件。

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，采集相應數據，生成R、G、B三路信號，并對應輸出三路電壓。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。

微處理器21接收光線傳感器22輸出的三路R、G、B信號，對三路信號進行分析，獲得當前環(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。在當前模式為存儲模式時，微處理器根據用戶在用戶輸入裝置23輸入的信息調節(jié)各顏色LED燈PWM調制信號的占空比，當用戶調節(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存儲起來，以便在應用模式時為LED燈提供發(fā)光依據。在當前模式為應用模式時，微處理器可以根據光線傳感器22采集到的信號，獲得當前環(huán)境光的信息，并根據存儲裝置24中存儲的環(huán)境光信息與PWM調制信號占空比的對應關系，得到PWM信號的占空比，并在輸出端口按該占空比輸出PWM調制信號至LED驅動電路25。微處理器可包括多個PWM調制信號輸出端口，對應多個不同的LED燈。

輸入裝置23可以為旋轉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，現有技術中各控制方式都可在此應用，如采用不同的旋轉按鈕對應亮度和色溫的調節(jié)，可者采用觸摸屏分別對亮度和色溫進行控制，以及采用類似調色板的觸摸屏的二維屏幕中直接進行選擇實現亮度和溫的控制等方式。當用戶選擇了應用模式后，可不再選擇對于LED光源26的亮度和色溫進行控制，而是由微處理器21根據當前環(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關系輸出PWM信號至LED驅動電路25，由其驅動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關系來源于用戶經驗，也就是說，當用戶處于某一環(huán)境光的條件下，手動調節(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。當用戶選擇應用模式時，微處理器21可根據環(huán)境光信息在存儲裝置24中進行查找，當找到對應的環(huán)境光信息時，根據與該對應的環(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關系，并在需要時選擇根據該存儲信息來控制光源發(fā)光，這能實現用戶的個性化設置，而不是任何人在任何時候打開燈具時都按同一發(fā)光亮度進行發(fā)光，或者用戶手動在幾種發(fā)光亮度之中進行選擇。

LED驅動裝置25分別連接微處理器21和LED光源26，從微處理器21接收PWM脈寬調制信號，輸出具有額定電流值的驅動信號，驅動裝置25輸出的電流脈寬調制信號，其占空比與微處理器21輸出的PWM脈寬調制信號的占空比相同。該電流脈沖調制信號的電流脈沖幅度保護不變，通過改變占空比來調節(jié)一周期內電流的輸出時間達到調節(jié)輸出功率的效果。驅動裝置25將上述電流脈寬調制信號輸出至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：LED光源26包括紅色LED光源、綠色LED光源以及藍色LED光源；所述LED光源26包括紅色LED光源、綠色LED光源、藍色LED光源以及白色LED光源；所述LED光源包括紅色LED光源、藍色LED光源以及白色LED光源。在進行發(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，來實現整體的LED光源26的發(fā)光亮度和色溫的控制。關于各顏色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關系，可依據色度學原理，比如基于色品圖獲得。

由于LED燈在發(fā)光時會產生大量的熱量，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，也可采用導熱材料，表面涂覆導熱漆或采用風扇等形式進行散熱。

圖3是本實用新型的自適應環(huán)境燈具設置的流程圖。本實用新型的自適應環(huán)境燈具可根據不同用戶的感覺設定不同的燈具發(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使用時的環(huán)境光的亮度和色溫來確定的，當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的環(huán)境光信息，若存在該信息，讀取該環(huán)境光信息對應的LED光源26發(fā)光信息，產生控制信息，輸出至LED驅動裝置25，由其產生對應的電流PWM調制信號，控制LED光源發(fā)光。

下面根據圖3所示的流程對本實用新型的自適應環(huán)境燈具的設置和使用流程進行描述。

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用模式；

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

在步驟S3中，微處理器21接收輸入裝置23的亮度調節(jié)信息，該亮度調節(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按鈕來進行輸入控制，也可采用觸摸屏上直接顯示調色板，用戶直接對亮度和色溫對應的顯示進行選擇，微處理器21接收到上述調節(jié)信號后，根據預先設置的輸入信息與控制信號的對應關系，輸出控制信息，其中輸入信號最小時對應控制信號為0，LED光源26不發(fā)光，當輸入信號最大時，對應控制信號使得LED光源26的發(fā)光亮度最大，當輸入信號為中間值時，舉例進行說明，無論輸入裝置23輸入信號的方式為哪一種，都可根據色度學原理，將用戶選擇的發(fā)光強度用R、G、B信號灰度進行表示，其中R、G、B信號可分別為0～256級，對應的LED光源26的各顏色的LED燈的發(fā)光亮度分別為0～256級，當輸入信號最小時，各LED燈不發(fā)光，亮度為0，當輸入信號最大時，各顏色LED燈發(fā)光亮度為最大，即R、G、B分量都為256，當LED光源26使用的LED燈不是紅、綠、藍三種顏色組合時，可根據實際采用的顏色組合，通過色品圖轉換的形式確定各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接收的信號為數字信號，并以合適的周期對該數字信號輸入端口進行讀取，完成當前周期數據讀取后轉步驟S4；

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

在步驟S5中，微處理器26對輸入裝置23的輸入信息進行判斷，確定亮度調節(jié)是否結束，判斷方式可以例如是輸入裝置23在亮度調節(jié)結束時向微處理器26發(fā)出一個亮度調節(jié)結束信號，當微處理器26接收到該信號時判斷為亮度調節(jié)結束，也可采用微處理器26對輸入裝置23的輸入信息進行監(jiān)測，當超出一預定的時間閾值的時長內未接收到輸入裝置23的輸入信息時確定為亮度調節(jié)結束，當判斷為亮度調節(jié)未結束時，微處理器26轉步驟S3繼續(xù)接收輸入裝置23輸入的亮度調節(jié)信息，并輸出控制信號以使各LED燈對應發(fā)光，當判斷為亮度調節(jié)結束時，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，當判斷亮度調節(jié)信息輸入結束后，此時認為當前LED光源26的發(fā)光亮度和色溫為當前環(huán)境下用戶滿意的發(fā)光狀態(tài)，可將當前環(huán)境光信息和LED光源26中各LED燈發(fā)光信息對應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)光效果與當前設定的效果一致，為了存儲上述信息，微處理器21接收光線傳感器22的傳感數據，該數據可為RGB數據，或將其它形式的數據轉換為RGB數據，轉換方式可任意已知方式，完成數據接收后轉步驟S7；

在步驟S7中，對上述RGB數據進行處理，得到整體亮度值和整體色溫值，將上述RGB數據、整體亮度值及整體色溫值與各LED燈發(fā)光亮度值對應存儲，以備后繼使用，實現用戶的個性化設置；

在步驟S8中，此時用戶選擇的是應用模式，在此模式下，用戶利用之前存儲的信息來實現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，然后轉而執(zhí)行步驟S9；

在步驟S9中，微處理器21根據接收到的環(huán)境光信號，在存儲裝置24中查找與上述環(huán)境光信號RGB數據完全一致的數據，并讀取與之對應存儲的各LED燈發(fā)光信息，轉步驟S10，當未查找到完全一致的信息時，計算當前環(huán)境光的整體亮度值和整體色溫值，在設定的閾值范圍內查找與當前環(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的整體色溫值與當前環(huán)境光的整體色溫值進行比較，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據對應的各LED燈發(fā)光信息，否則不讀取任何數據，轉步驟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，轉步驟S11，若否，轉步驟S12；

在步驟S11中，根據上述各LED燈發(fā)光信息輸出控制信號至LED驅動裝置25，由LED驅動裝置25驅動各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范圍并不局限于此，任何熟悉該技術的人在本實用新型所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。