阅读说明：本技术 光平滑输出系统及控制器 (Light smooth output system and controller ) 是由 陈浩铭 林义雄 于 2019-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种光平滑输出系统,包括LED光源、光传感器、以及控制器。该控制器系连接或耦接至该LED光源及该光传感器,以接收该光传感器的感测讯号并控制该LED光源的输出功率。该控制器系包括至少一输入端、以及至少一输出端。该输入端系连接或耦接至该光传感器,由该光传感器接收该感测讯号。该输出端系连接或耦接至该LED光源,该输出端的输出讯号系依据该控制器由该光传感器所接收到的感测讯号作为控制变量而随之调变。(The invention provides a light smooth output system, which comprises an LED light source, a light sensor and a controller. The controller is connected or coupled to the LED light source and the light sensor to receive the sensing signal of the light sensor and control the output power of the LED light source. The controller includes at least one input terminal and at least one output terminal. The input terminal is connected or coupled to the optical sensor, and the optical sensor receives the sensing signal. The output terminal is connected or coupled to the LED light source, and the output signal of the output terminal is modulated according to the sensing signal received by the light sensor of the controller as the control variable.)

光平滑输出系统及控制器

技术领域

本发明系有关于一种光平滑输出系统及控制器，特别是指一种用于LED灯具控制的光平滑输出系统及控制器。

背景技术

人眼对光的感受性变化的现象，叫做光适应。当人长时间在明亮环境中突然进入暗处时，最初看不见任何东西，经过一定时间后，视觉敏感度才逐渐增高，能逐渐看见在暗处的物体，这种现象称为暗适应(dark adaptation)。相反，当人长时间在暗处而突然进入明亮处时，最初感到一片耀眼的光亮，不能看清物体，只有稍待片刻才能恢复视觉，这称为明适应(light adaptation)。

暗适应包括两种基本过程：瞳孔大小的变化及视网膜感光化学物质的变化。从光亮到黑暗过程中，瞳孔直径可由2毫米扩大到8毫米，使进入眼球的光线增加10-20倍。明适应的进程很快，通常在几十秒钟内即可完成。从暗处到亮处，在强光的刺激下，视网膜中视锥细胞立即投入工作，刚开始时工作的视锥细胞还较少，眼对光刺激的敏感度还很大，所以觉得光线刺眼，周围的景物无法看清。LED灯单位面积射出的光亮强度特别亮，在启动LED灯具的情况下，光源会在瞬时间达到最高发光亮度，而在光亮急遽变化的情况下，容易忽然的让瞳孔来不及反应，使得瞬间的亮光造成视网膜的永久受损。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种光平滑输出系统，包括LED光源、光传感器、以及控制器。该控制器系连接或耦接至该LED光源及该光传感器，以接收该光传感器的感测讯号并控制该LED光源的输出功率。该控制器系包括至少一输入端、以及至少一输出端。该输入端系连接或耦接至该光传感器，由该光传感器接收该感测讯号。该输出端系连接或耦接至该LED光源，该输出端的输出讯号系依据该控制器由该光传感器所接收到的感测讯号作为控制变量而随之调变。

本发明的另一目的，在于提供一种控制器，系配合一LED光源，以控制该LED光源的输出功率。该控制器包括至少一输入端、以及至少一输出端。该输入端用以接收一感测讯号。该输出端系系连接或耦接至该LED光源，该输出端的输出讯号系依据该控制器所接收到的感测讯号作为控制变量而随之调变。

是以，本发明系比起习知技术具有以下的优势功效：

1.本发明可以使LED光源的输出平滑化，避免开灯时瞬间高强度的光源伤害使用者的眼睛，增加使用者眼睛的舒适度。

2.本发明系利用环境光源作为参考，以配合环境光源的状况做为回授调整LED光源的输出，增加使用者眼睛的舒适度。

附图说明

图1，为本发明光平滑输出系统的示意图。

图2，为Rounding函数的示范表格。

100光平滑输出系统；10 LED光源；20光传感器；30控制器；31模拟-数字转换器；32适应性光调整模块；A1输入端；A2输出端；40电磁继电器

具体实施方式

有关本发明之详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下。再者，本发明中之图式，为说明方便，其比例未必照实际比例绘制，该等图式及其比例并非用以限制本发明之范围，在此先行叙明。

以下举一较佳实施例进行说明，请参阅「图1」，系本发明光平滑输出系统的示意图，如图所示：

本发明的光平滑输出系统100主要包括LED光源10、光传感器20、以及连接至该LED光源10以及光传感器20的控制器30。

所述的LED光源10系可以为一或复数个LED单元所构成的数组，依据该控制器的指令切换该LED光源10的输出功率。于可行的实施例中，该LED光源10可以为室内照明灯例如LED吸顶灯、LED筒灯、LED球泡灯、LED天花灯、LED灯管、LED面板灯等等，或可以为室外照明灯例如LED投光灯、LED路灯等，该等应用实施例非属本发明所欲限制的范围。

所述的光传感器20系用以侦测环境光源，并将环境光源的亮度转换为感测讯号传递至该控制器30。该光传感器20例如可以为图像传感器(CMOS)、辐射热测量计、感光耦合组件(CCD)、光电二极管、光敏电阻、感光敏晶体管等，于本发明中不予以限制。

所述的控制器30系连接或耦接至该LED光源10及该光传感器20，以接收该光传感器20的感测讯号并依据该感测讯号控制该LED光源10的输出功率。该控制器30例如可以是中央处理器可程序化之一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits,ASIC)、单芯片RF系统(RF-SoC)或其他类似装置或这些装置的组合，于本发明中不予以限制。该控制器30可以配合储存单元设置，利用该储存单元储存例如参数、查找表(Look up table)、或故障记录等。该储存单元例如可以为电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)，于本发明中不予以限制。

于一实施例中，该控制器30主要包括模拟-数字转换器31、以及适应性光调整模块32。该模拟-数字转换器31系连接至少一输入端A1，该输入端A1系连接或耦接至该光传感器20，该模拟-数字转换器31由该光传感器20接收该感测讯号，并将该感测讯号由模拟形式转换为数字形式。该适应性光调整模块32系连接至少一输出端A2，该输出端A2系连接或耦接至该LED光源10，该输出端A2的输出讯号系依据该控制器30由该光传感器20所接收到的感测讯号作为控制变量而随之调变。于一实施例中，该控制器30及该LED光源10之间系设置有一或复数个电磁继电器40，该控制器30透过控制电磁继电器40决定输入至该LED光源10的工作功率。

以下针对本发明中适应性光调整模块32的具体演算方法举一较佳具体实施例进行说明：该控制器30于任意输入端口(或通讯器)接收到启动讯号后，控制器30的适应性光调整模块32系依据下列式子由接收到的感测讯号调变输出时变讯号：

Y[n]＝f{X[n]×α+(1-α)×Y[n-1]}；

其中，X[n]为于第n阶段的感测讯号，Y[n]为于第n阶段时输出的时变讯号，Y[n-1]为于第n-1阶段时输出的时变讯号，α为介于[0,1]之间的平滑化参数，f{}为Rounding函数。

使用Rounding函数可以将接收到的感测讯号舍入到指定的长度或有效位数，提供可有效输出的数值，该Rounding函数例如可以为Floor函数、Ceil函数、Round函数、Int函数、或Int+sign函数。请一并参阅「图2」，系为Rounding函数的示范表格，如图所示：

其中，该等函数的定义如下：

Floor函数：函数值(f(x))返回至不大于变数值(x)至指定位数的参数值。

Ceil函数：函数值(f(x))返回至不小于变数值(x)至指定位数的参数值。

Round函数：函数值(f(x))为变量值(x)取四舍五入至指定位数的参数值。

Int函数：若变量值(x)大于或小于0，则函数值(f(x))无条件舍去至指定位数的参数值；若变量值(x)等于0，则函数值(f(x))等于0。

Int+sign函数：若变量值(x)大于或小于0，则函数值(f(x))无条件进位至指定位数的参数值；若变量值(x)等于0，则函数值(f(x))等于0。

如表格所示，所取指定位数为整数时，当感测讯号的参数值分别为{-3.5、-2.9、-1.1、1.1、2.9、3.5}时，则经由Floor函数获得的函数值为{-4,-3,-2,1,2,3}；经由Ceil函数获得的函数值为{-3,-2,-1,2,3,4}；经由Round函数获得的函数值为{-4,-3,-1,1,3,4}；经由Int函数获得的函数值为{-3,-2,-1,1,2,3}；经由Int+sign函数获得的函数值为{-4,-3,-2,2,3,4}。于本实施例中，所取指定位数为整数，惟依据实务上或硬件上的需求，亦可调整至其他指定位数，于本发明中不予以限制。

是以，适应性光调整模块32可以经由所侦测到的环境光源，调变并修正输出端的输出讯号，藉此配合环境光源的状况在人眼适应性上无法感受到阶梯状变更的情况下将环境光源渐变调整至对应的输出亮度。

综上所述，本发明可以使LED光源的输出平滑化，避免开灯时瞬间高强度的光源伤害使用者的眼睛，增加使用者眼睛的舒适度。此外，本发明系利用环境光源作为参考，以配合环境光源的状况做为回授调整LED光源的输出，增加使用者眼睛的舒适度。

以上已将本发明做一详细说明，惟以上所述者，仅惟本发明之一较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即凡依本发明申请专利范围所作之均等变化与修饰，皆应仍属本发明之专利涵盖范围内。