一種溫控色溫的照明設(shè)備及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種溫控色溫的照明設(shè)備及其方法，該照明設(shè)備包括溫度傳感器、光強輸入部、控制單元以及照明設(shè)備，光強輸入部用于輸入實際所需混色光強；控制單元內(nèi)包含色溫獲取單元、參數(shù)存儲單元、三顏色電壓獲取單元，色溫獲取單元用于根據(jù)溫度傳感器采集到的溫度值獲取色溫，參數(shù)存儲單元用于存儲三顏色參數(shù)，三顏色電壓獲取單元用于根據(jù)混色光強、色溫、三顏色參數(shù)獲取三顏色電壓，三顏色電壓驅(qū)動照明設(shè)備照明。該照明設(shè)備的光源色溫能隨溫度變化而變化，進一步滿足了使用者對照明舒適度的要求。
【專利說明】
一種溫控色溫的照明設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，具體的涉及一種溫控色溫的照明設(shè)備及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 照明在人們的生活中無處不在，隨著人們生活水平的提高，照明設(shè)備也不斷在改 進，其中包括LED照明設(shè)備。LED照明具有發(fā)光效率高、方向性好、能效好、壽命長、安全環(huán)保 等優(yōu)點。充分利用LED照明的優(yōu)點能在最大程度上滿足人們對照明舒適度的要求已成為研 究的熱點。然而，現(xiàn)有的LED照明設(shè)備雖能根據(jù)環(huán)境的光強進行色溫調(diào)節(jié)，但不能根據(jù)使用 者對照明的舒適度要求進行色溫調(diào)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，有必要提供一種能根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)光源色溫的照明設(shè)備及其方 法。
[0004] -種溫控色溫的照明設(shè)備包括溫度傳感器、光強輸入部、控制單元以及與控制單 元電連接的照明設(shè)備，溫度傳感器、光強輸入部分別與控制單元電連接;光強輸入部用于輸 入實際所需混色光強；控制單元內(nèi)包含色溫獲取單元、參數(shù)存儲單元、三顏色電壓獲取單 元;色溫獲取單元用于根據(jù)溫度傳感器采集到的溫度值獲取色溫;參數(shù)存儲單元用于存儲 三顏色參數(shù);三顏色電壓獲取單元用于根據(jù)實際所需混色光強、所述色溫、三顏色參數(shù)獲取 三顏色電壓。
[0005] 以及一種照明設(shè)備的溫控色溫方法，該方法包含如下步驟：
[0006] 步驟1:輸入實際所需混色光強，采集環(huán)境溫度值，并根據(jù)溫度值獲得色溫；
[0007] 步驟2:根據(jù)色溫、輸入的混色光強和存儲的三顏色參數(shù)獲得三顏色電壓，三顏色 電壓驅(qū)動照明設(shè)備照明。
[0008] 本發(fā)明的一種溫控色溫的照明設(shè)備及其方法通過將環(huán)境的溫度值和使用者輸入 的混色光強轉(zhuǎn)換為驅(qū)動照明設(shè)備工作的三顏色電壓值，進而控制照明設(shè)備的色溫和亮度， 從而滿足了使用者對照明舒適度的要求。由于該過程還可以根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)色溫， 進一步滿足了使用者對照明舒適度的要求，且該過程效率高，損耗低。
【附圖說明】
[0009] 圖1為溫控色溫的照明設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；
[0010] 圖2為實施例一的控制單元的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011] 圖3為實施例二的控制單元的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0012] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0013] 本發(fā)明的溫控色溫的照明設(shè)備如圖1所示，包括溫度傳感器1、光強輸入部2、控制 單元3、數(shù)模轉(zhuǎn)換器4、電壓電流轉(zhuǎn)換器5、照明設(shè)備6。溫度傳感器1、光強輸入部2分別與控制 單元3電連接，控制單元3、數(shù)模轉(zhuǎn)換器4、電壓電流轉(zhuǎn)換器5、照明設(shè)備6依次電連接。溫度傳 感器1采集環(huán)境溫度值。光強輸入部2由使用者根據(jù)實際環(huán)境輸入實際所需混色光強。
[0014] 控制單元3內(nèi)包含色溫獲取單元3.1、參數(shù)存儲單元3.2、三顏色電壓獲取單元3.3。 其中，色溫獲取單元3.1根據(jù)溫度傳感器采集到的溫度值獲取色溫。參數(shù)存儲單元3.2存儲 三顏色參數(shù)。三顏色電壓獲取單元3.3根據(jù)實際所需混色光強、所述色溫、三顏色參數(shù)獲取 三顏色電壓。
[0015]在本發(fā)明中，三顏色優(yōu)選為三原色RGB，并以RGB進行詳細說明。
[0016] 實施例一：
[0017]三顏色參數(shù)為RGB電壓初始值。
[0018] 色溫獲取部3.1根據(jù)溫度傳感器1采集到的溫度值T計算色溫CT(xct，kt)，具體過 程如下： \xrT = auT3 +a,-,T2 +auT + a,,
[0019] tr 11 12 , U 14 ??? ?：(!)
[0020] 其中，an、a2r"a24為常數(shù)，根據(jù)實際需要的色溫隨溫度變化情況進行設(shè)置。
[0021] 三顏色存儲單元3.2存儲RGB電壓值初始值Ur、Ug、Ub。
[0022]三顏色電壓獲取單元3.3根據(jù)光強輸入部2輸入的混色光強m、三顏色存儲單元3.2 存儲的RGB電壓初始值和色溫獲取單元3.1獲得的色溫CT計算RGB三顏色電壓值Ur、Ug、Ub。 [0023]如圖2所示，三顏色電壓獲取單元3.3包含第一三顏色光強獲取模塊3.3.1、第二三 顏色光強獲取模塊3.3.2、三顏色光強比較模塊3.3.3。
[0024] 具體過程如下：
[0025]首先，第一三顏色光強獲取模塊3.3.1根據(jù)三顏色存儲單元3.2存儲的RGB電壓初 始值Ur、Ug、Ub分別計算RGB的色坐標(biāo) 「 ! \XR ~ + R.
[0026] \ 2 1.)^ = + hR3 \xG - Clr JJ^ + ClrJJr + , ..v.
[0027] G ^ G G1 G 63 ……(2) {yG=bcjj^bG2uc^bG3
[0028] f% ~ amUB + b + %3
[0029] 其中，8[?1、&[?2、&[?3、匕[?1、匕[^.七83為常數(shù)。
[0030] 接著，第一三顏色光強獲取模塊3.3.1根據(jù)RGB的色坐標(biāo)、輸入的混色光強和色溫 計算第一三顏色光強111[?1薦1、1]^1。具體如下：
[0033] 第二三顏色光強獲取模塊3.3.2根據(jù)三原色存儲單元3.2存儲的RGB電壓初始值 Ur、Ug、Ub計算第二三顏色光強mR2、mG2、mB2。具體如下：
[0034] mR2 ~ Cr\Ur + CK2Ur + CR3
[0035] mG2 = cGlUG + cG2Lj G + cG3......(4)
[0036] mm = cBP'B +cB2UB +cB3
[0037] 其中，CR1、CR2...CB3 為常數(shù)。
[0038] 三顏色光強比較模塊3.3.3先計算第一三顏色光強與第二三顏色光強的對應(yīng)值差 值，接著比較對應(yīng)差值是否分別小于預(yù)設(shè)閾值。如果是，將此時RGB電壓初始值作為RGB電壓 值值輸入至數(shù)模轉(zhuǎn)換器4。如果否，改變RGB電壓初始值，第一三顏色光強獲取單元3.3.1和 第二三顏色光強獲取模塊3.3.2分別重復(fù)計算第一三顏色光強與第二三顏色光強，直到對 應(yīng)差值分別小于預(yù)設(shè)閾值，并將最后的RGB電壓初始值作為RGB電壓值輸入至數(shù)模轉(zhuǎn)換器4。 [0039]數(shù)模轉(zhuǎn)換器4將接收到的RGB電壓值換為模擬信號，并輸入至電壓電流轉(zhuǎn)換器5。壓 電流轉(zhuǎn)換器5將模擬的RGB電壓值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的RGB電流值。照明設(shè)備6在RGB電流值的驅(qū)動 下發(fā)光。
[0040] 該照明設(shè)備的溫控色溫方法如下：
[0041] 步驟1:輸入實際所需混色光強，采集環(huán)境溫度值，并根據(jù)溫度值獲得色溫；
[0042]步驟2:根據(jù)色溫、輸入的混色光強和存儲的RGB電壓初始值獲得第一三顏色光強； 根據(jù)存儲的RGB電壓初始值獲得第二三顏色光強；
[0043]步驟3:判斷第一三顏色光強與第二三顏色光強的對應(yīng)差值是否分別小于預(yù)設(shè)閾 值;如果否，改變RGB電壓初始值，重復(fù)步驟2-3;如果是，進入步驟4;
[0044]步驟4:將此時的RGB電壓初始值作為RGB電壓值輸出，接著進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并轉(zhuǎn)換 為相應(yīng)的電流，電流驅(qū)動照明設(shè)備照明。
[0045] 實施例二：
[0046]三顏色參數(shù)為RGB分別在工作電壓區(qū)域內(nèi)的平均色坐標(biāo)(XR，yR)、（XG，y G)、（XB，yB)。 [0047]色溫獲取單元3.1根據(jù)溫度傳感器1采集到的溫度值T計算色溫CT(XCT，kt)，具體 方式如式(1)。
[0048] 如圖3所示，三顏色電壓獲取單元3.3包含第三三顏色光強獲取單元3.3.4、三顏色 色坐標(biāo)獲取模塊3.3.5。
[0049]第三三顏色光強獲取單元3.3.4根據(jù)光強輸入部2輸入的混色光強m、參數(shù)存儲單 元3.2存儲的RGB平均色坐標(biāo)和色溫獲取單元3.1獲得的色溫CT計算第三三顏色光強mR1、 mG1、mB1，具體過程如式(3);三顏色色坐標(biāo)獲取模塊3.3.5根據(jù)第三三顏色光強獲得RGB三顏 色電壓，具體過程如式(4)，然后根據(jù)三顏色電壓獲取三顏色色坐標(biāo)，具體過程如式(2)。將 三顏色色坐標(biāo)替換RGB平均色坐標(biāo)，該過程重復(fù)二到五次。將最后獲得的RGB電壓值輸入至 數(shù)模轉(zhuǎn)換器4。
[0050]該實施方式下的照明設(shè)備的溫控色溫方法如下：
[0051 ]步驟一:輸入實際所需混色光強，采集環(huán)境溫度值，并根據(jù)溫度值獲得色溫；
[0052]步驟二:根據(jù)色溫、輸入的混色光強和存儲的RGB分別在工作電壓區(qū)域內(nèi)的平均色 坐標(biāo)獲得第二二顏色光強；
[0053] 步驟三:根據(jù)第三三顏色光強計算RGB電壓值，并根據(jù)RGB電壓值計算三顏色色坐 標(biāo)；
[0054] 步驟四：三顏色色坐標(biāo)替換平均色坐標(biāo)，重復(fù)步驟二至四；重復(fù)次數(shù)為兩到五次；
[0055] 步驟五:將最后獲得的RGB電壓值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流，電流驅(qū)動 照明設(shè)備照明。
[0056] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種溫控色溫的照明設(shè)備，包括溫度傳感器（1)、光強輸入部（2)、控制單元（3)以及 與控制單元(3)電連接的照明設(shè)備(6)，溫度傳感器(1)、光強輸入部(2)分別與控制單元(3) 電連接;光強輸入部(2)用于輸入實際所需混色光強;其特征在于： 控制單元（3)內(nèi)包含色溫獲取單元(3.1)、參數(shù)存儲單元（3.2)、三顏色電壓獲取單元 (3.3) ； 色溫獲取單元(3.1)用于根據(jù)溫度傳感器采集到的溫度值獲取色溫； 參數(shù)存儲單元(3.2)用于存儲三顏色參數(shù)； 三顏色電壓獲取單元(3.3)用于根據(jù)實際所需混色光強、所述色溫、三顏色參數(shù)獲取三 顏色電壓。2. 如權(quán)利要求1所述的一種溫控色溫的照明設(shè)備，其特征在于:所述三顏色參數(shù)為三顏 色電壓初始值。3. 如權(quán)利要求2所述的一種溫控色溫的照明設(shè)備，其特征在于：三顏色電壓獲取單元 (3.3) 包含第一三顏色光強獲取模塊(3.3.1 )、第二三顏色光強獲取模塊(3.3.2)、三顏色光 強比較模塊(3.3.3);第一三顏色光強獲取模塊(3.3.1 )、第二三顏色光強獲取模塊(3.4.1) 分別用于根據(jù)三顏色電壓初始值獲取第一三顏色光強、第二三顏色光強;三顏色光強比較 模塊（3.4.2)用于比較第一三顏色光強與第二三顏色光強之間的對應(yīng)差值與預(yù)設(shè)閾值大 小，并將所述對應(yīng)差值小于預(yù)設(shè)閾值時的三顏色電壓初始值作為三顏色電壓值輸出。4. 如權(quán)利要求2所述的一種溫控色溫的照明設(shè)備，其特征在于:所述三顏色參數(shù)為三顏 色分別在工作電壓區(qū)域內(nèi)的平均色坐標(biāo)。5. 如權(quán)利要求4所述的一種溫控色溫的照明設(shè)備，其特征在于：三顏色電壓獲取單元 (3.3) 包含第三三顏色光強獲取單元(3.3.4)、三顏色色坐標(biāo)獲取模塊(3.3.5);第三三顏色 光強獲取單元（3.3.4)根據(jù)平均色坐標(biāo)獲得第三三顏色光強；三顏色色坐標(biāo)獲取模塊 (3.3.5)用于根據(jù)第三三顏色光強獲取三顏色電壓，并根據(jù)三顏色電壓獲取三顏色色坐標(biāo)； 三顏色電壓獲取單元(3.3)將三顏色色坐標(biāo)獲取模塊(3.3.5)獲取的三顏色電壓輸出。6. -種照明設(shè)備的溫控色溫方法，其特征在于:該方法包含如下步驟： 步驟1:輸入實際所需混色光強，采集環(huán)境溫度值，并根據(jù)溫度值獲得色溫； 步驟2:根據(jù)色溫、輸入的混色光強和存儲的三顏色參數(shù)獲取三顏色電壓，三顏色電壓 驅(qū)動照明設(shè)備照明。7. 如權(quán)利要求6所述的一種照明設(shè)備的溫控色溫方法，其特征在于:所述三顏色參數(shù)為 三顏色電壓初始值。8. 如權(quán)利要求7所述的一種照明設(shè)備的溫控色溫方法，其特征在于：步驟2的具體過程 如下： 步驟2.1:根據(jù)色溫、輸入的混色光強和存儲的三顏色電壓初始值獲得第一三顏色光 強;根據(jù)存儲的三顏色電壓初始值獲得第二三顏色光強； 步驟2.2:判斷第一三顏色光強與第二三顏色光強的對應(yīng)差值是否分別小于預(yù)設(shè)閾值； 如果否，改變?nèi)伾妷撼跏贾?，重?fù)步驟2.1-2.2;如果是，進入步驟2.3; 步驟2.3:將此時的三顏色電壓初始值作為作為三顏色電壓值輸出。9. 如權(quán)利要求6所述的一種照明設(shè)備的溫控色溫方法，其特征在于:所述三顏色參數(shù)為 三顏色分別在工作電壓區(qū)域內(nèi)的平均色坐標(biāo)。10.如權(quán)利要求9所述的一種照明設(shè)備的溫控色溫方法，其特征在于:步驟2的具體過程 如下： 步驟2.1:根據(jù)平均色坐標(biāo)獲取第三三顏色光強，再根據(jù)第三三顏色光強獲取三顏色色 坐標(biāo)，并根據(jù)三顏色色坐標(biāo)獲取三顏色電壓； 步驟2.2:將三顏色色坐標(biāo)替換平均色坐標(biāo)，重復(fù)步驟2.1-2.2，重復(fù)次數(shù)為二到五次； 步驟2.3:將步驟2.2最后獲得的三顏色電壓輸出。
【文檔編號】H05B33/08GK105848350SQ201610290981
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】熊艷, 楊濤, 田寶森, 汪為, 嚴(yán)幸開
【申請人】長江大學(xué)