带亮度自调节的照明装置及其自调节方法制造方法及图纸

带亮度控制或自调节的照明装置(10)，其包括电子电源(11)、传感器(14)和控制电路，电子电源(11)具有亮度自调整和亮度设定值自校准器，传感器(14)用于测量环境的亮度(16)以及控制电路用于在环境光的基础上自动地调节发出的光(18)，以便保持环境中的光的稳定并且当环境的自然光增加时，自动地减少发出的光(18)。用于自调节环境光传感器(14)的方法允许在环境中的自然光的基础上获得自调节照明系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带亮度自调节的照明装置及其自调节方法本专利技术总体上涉及带亮度控制的照明器材并且涉及亮度控制的方法。更具体的是，本专利技术涉及配备有带亮度控制(“自动调光器”)的电子镇流器的照明装置，亮度控制基于用于控制亮度参考值(“设定值”)的自校准算法或自调节算法。带自动亮度调节的照明装置包括光源(荧光灯、LED光源，等等)、带亮度控制的电子镇流器(所谓的“可调光镇流器”)、用于检测被照亮物体反射的亮度的传感器和反馈电子电路，该反馈电子电路通过使用由所述传感器检测到的光和预先选定的亮度设定值之间的差异产生的误差信号来控制可调光的镇流器。例如，从US2010/045191A1、US2006/278808A1和EP0563696A2中还知道了，具有所附权利要求1的前序部分的技术特征的照明控制系统。所述已知的照明装置的主要缺点包括定义所述亮度设定值的难度。根据另一个已知的技术方案，提供了具有对应亮度传感器放置的可调节孔径的照明装置，然而，很难使用所述方案并且在任何情况下进行校准相位总是非常复杂的。为了调节亮度，提供了具有远程控制装置或调节旋钮的其他照明装置，然而，特别是当安装了大量的照明器材时，即使是上述方案也是不可行的。因此，本专利技术的主要目标是消除以上所提及的现有技术的缺点，并且特别是提供带亮度控制的照明装置，该亮度控制允许有效地执行亮度自调节(“自动调光器”)以及进行亮度设定值的自校准。本专利技术的另一个目标是提供带亮度控制的照明器具，该亮度控制能够在保持环境中的光的恒定的同时，在环境光的基础上调整发出的光。本专利技术的另一个目标是提供带亮度控制的照明器具以及节省电能的另一个优点，该亮度控制在自然光在环境中传播时，允许自动地减少发出的光。本专利技术的又一个目标是提供带亮度控制的照明器具以及提供其亮度自调节的方法，该照明器具容易且经济地制造，而不使用复杂和/或昂贵的技术。这些和其他目标由用于自调节根据所附权利要求1所述的照明装置的亮度的方法来实现。根据本专利技术，以上提及的方法的其它技术特征包括在从属权利要求中。有利的是，根据本专利技术的照明设备配备有含亮度自调节(自动调光器)和亮度设定值的自校准的电子镇流器，并且该照明设备还具有：环境光传感器和用于自动调整发出的光的控制电路，该控制电路能够在保持环境内部的光的恒定时基于环境的光调节所述发出的光，以便于当自然光在环境中传播时，自动地减少发出的光，从而在电力消耗方面实现相当可观的节省；用于控制所述光传感器的自校准系统，该自校准系统基于能够使照明器具的亮度适应环境中的自然光的强度的自适应算法。从以下关于优选的实施方式而不是独有的实施方式所进行的对根据本专利技术的带亮度控制的照明装置的描述以及根据附图，本专利技术的其他目标和优点将变得清晰，其中：图1示出了根据本专利技术的带亮度控制的整个照明装置的框图；图2示出了表示根据本专利技术的照明装置的操作的时序图；图3示出了用于测量光和用于控制光的亮度的电子电路的优选实施例的简图，该电子电路被用在根据本专利技术的照明装置中。特别参考以上提及的图1，带亮度控制的照明装置10包括功率控制器11，该功率控制器11依次包括连接到电源15(230伏特)的可调光的电源12和计量电路13。功率控制器11控制光传感器或亮度传感器14和发出光18的光源17(LED类型光源或荧光光源)的可调光电源12，该光传感器或亮度传感器14能够测量从环境中的参考表面(诸如地面)散射的光16。一旦安装了功率控制器11，其激活光传感器14的自动自校准，其允许传感器14适应放置该同一个传感器14的环境中传播的光。传感器14测量从地面和其它被照射的物体反射的光16并且根据所述测量进行光调节，即，通过保持反射光16的总量恒定，该反射光16的总量其构成包括由从照明装置10的光源17投射到地面上的光与在环境中传播的及例如来自窗户和天窗的自然光的总和。明显的是，保持所述反射光16的总和恒定相当于当环境光增加时，自动减少从光源17发出的光。反射光16取决于许多物理参数和几何学参数，诸如被照射的表面的反射系数、其几何形状、距照明装置10的距离、各种具有不均匀特征的物体的存在。因此，实际上不可能对包含在照明装置10中的反射光计量传感器14进行默认设置；实际上，对于任何不同的安装条件需要执行新的校准。这样的校准所述设备的方法仍然通过对反射光传感器14的手动调节来执行，该反射光传感器的手动调节必须由专门的人员通过在光学膜片上或合适的电位计上操作并且通过同时使用特定的测量装置测量光来实现。然而，所述校准相位有至少两个缺点，因为这是一个繁琐的过程并且不容易实现而且因为环境几何构造中的仅微小的变化就能够显著改变校准；例如，如果在使用褐色的桌子完成校准之后，再使用白色的桌子代替褐色的桌子，校准则被改变使得照明装置几乎不再产生更多的光，因为其(根据旧的校准相位)认为提供了大量外部光源(由于颜色由暗变亮的桌子的反射系数的大幅增加)。根据本专利技术的照明装置10具有连续的自调整或自调节，因此该照明装置10自适应于光源17被安装的变化的环境条件。新功能允许使照明装置10通用，从而允许对自动可调光的光源17的使用而不同于现有技术的状态。功率调节器11，好处是，其在安装之后立即进行适应性的校准、测量安装其的环境中的光反射条件并且其能够估计从光源17发出的光和环境中的自然光的正确混合；随着时间的推移所述估计逐渐变得更加精确并且自动地适应环境的几何变化。通过测量从被照射的区域反射的光16而发生亮度的自调整过程。特别是，当环境中没有外部光传播(在夜晚或当窗户关闭时)且照明装置10并非处于全功率时，从地面反射的光16正好是用户所期望的光；实际上，照明系统被设计为在没有来自外界的自然光的情况下提供适当的环境照度。因此，用于进行校准的参考条件正好是对应于没有自然光且使用以全功率操作的照明装置10的条件。根据本专利技术，只要照明装置10被安装并被打开，光源17就被以最大光强度驱动。在初始的光稳定时间T1之后(如果光源17是LED，初始的光稳定时间T1大约是1分钟，如果光源17是荧光光源，初始的光稳定时间T1大约是10分钟)，设备11借助内置的亮度传感器14测量从地面反射的光16并且将所测量的亮度值赋给预先选定的亮度设定值。当环境中没有自然光传播时，如果上述条件发生，则设定值已经是合适的值并且功率调节器11已经通过自身和利用单次读取来确定正确的校准值。然后，设备11可以调节光以便保持反射光16的恒定；因此，如果自然光增加，功率自动地降低，以便于扣除由光源17提供的等于在环境中传播的自然光的量的人造光。进行调节直到达到亮度的最小可能的值。相反地，如果在T1之后，当亮度的第一测量被执行并且第一设定值被分配以及自然光在环境中传播时，设备11总是分配所检测的设定值，但提供了所述值的错误的定位。在这种情况下，只有进一步增加自然光可能降低光源17的亮度，该光源17将继续发出小于或等于在T1时间已经检测到的自然光的值的全部自然光的值的最大功率的最大亮度。此外，每个操作周期T2(例如，T2＝大约60分钟)，设备11进行新的设定值校准。特别是，为了进行新的校准，设备11具有最大的功率并且检测反射光16；如果检测到的值小于存储的设定值的值，则新的设定值被认为是等于检测到的值，否则旧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带亮度控制或自调节的照明装置(10)，其包括电子电源和/或调节器(11)，所述照明装置(10)包括用于测量由至少一个参考表面，如地面，反射的环境光或亮度(16)的传感器(14)，所述反射光(16)等于从所述照明装置(10)的至少一个LED光源或荧光光源(17)发出的光和来自环境中的自然光的总和，其特征在于，所述照明装置(10)还包括用于调节从所述至少一个光源(17)发出的光或亮度(18)的控制电路(13)，所述控制电路(13)能够根据所述环境的光自动地调节所述发出的光(18)，以便当所述环境的自然光增加时，自动地减少所述发出的光(18)，借助于自适应算法，用于测量所述反射的环境光(16)的所述传感器(14)被校准到所述环境的自然光的强度，以便保持所述反射光(16)的量的恒定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.08 IT VI2012A0002981.一种用于自调节照明装置(10)的亮度的方法，其中所述照明装置(10)包括：a)调节器(11)，所述调节器(11)包括控制电路(13)，所述控制电路(13)被配置为根据环境光自动地调节从至少一个LED光源或荧光光源(17)发出的亮度(18)，以便当所述环境光增加时，自动地减少所述发出的亮度(18)，所述调节器(11)还包括所述至少一个LED光源或荧光光源(17)的电源(12)，借助于在微控制器(20)的输出端(25)的利用PWM技术提供的命令信号驱动的调光器(26)，所述电源(12)是可调的；b)光传感器(14)，所述光传感器(14)被配置为测量由至少一个参考表面反射的环境亮度(16)，所述反射的环境亮度(16)等于所述发出的亮度(18)和所述环境光的总和，所述光传感器(14)借助于由所述微控制器(20)在所述环境光的强度的基础上实现的亮度自调节算法进行校准，以便保持所述反射的环境亮度(16)的量不变；c)其中所述光传感器(14)包括光电晶体管(21)，所述光电晶体管(21)包含光校正透镜并且通过提供与所述反射的环境亮度(16)成比例的电流来测量所述反射的环境亮度(16)，并且d)其中所述微控制器(20)被配置为对在比较器(24)的输出端提供的信号执行单线性斜坡AD转换并且所述微控制器(20)还根据周期性的时间顺序通过重置电容器(23)来打开和关闭晶体管(22)，以便测量在其之后所述比较器(24)的输出端的所述信号等于零的时间间隔，所述时间间隔与所述反射的环境亮度(16)成比例，其特征在于，所述用于自调节照明装置(10)的亮度的方法包括以下步骤：e)在第一设定的时间间隔(T1)后，在环境中没有自然光或当所述至少一个LED光源或荧光光源(17)以最大功率操作时，通过所述光电晶体管(21)测量所述反射的环境亮度(16)；f)将由所述光电晶体管(21)测量的所述反射的环境亮度(16)的值设为第一预先选定的亮度值，当测量所述反射的环境亮度(16)的所述步骤在所述环境中没有自然光下发生，则所述第一预先选定的亮度值对应于所述光电晶体管(21)的准确的校准值；g)调节所述发出的亮度(18)，以便保持所述反射的环境亮度(16)不变，从而当所述环境中的自然光增加时，通过所述调光器(26)来降低所述至少一个LED光源或荧光光源(17)的功率，直到所述发出的亮度(18)的最小值，反之亦然，其中当测量所述反射的环境亮度(16)的所述步骤在所述环境中有自然光的情况下发生，则所述第一预先选定的亮度值对应于第一声称的校准值，从而所述至少一个LED光源或荧光光源(17)对于全部自然光的值以所述最大功率操作，所述全部自然光的值小于或等于在所述第一设定的时间间隔(T1)之后检测到的自然光的值；h)通过设置所述至少一个LED光源或荧光光源(17)的所述最大功率和通过测量所述反射的环境亮度(16)，校准在第二设定的时间间隔(T2)期间的一组亮度值；i)如果所述反射的环境亮度(16)的测量值小于所述第一声称的校准值，则设置所校准的一组亮度值为所述测量值，以及如果所述测量值大于所述第一声称的校准值，则设置所校准的一组亮度值为所述第一声称的校准值；j)其中所述照明装置(10)在进行对所述亮度值的进一步校准步骤的每个时间处将所述最大功率恢复到所述至少一个LED光源或荧光光源(17)，并且因此每次经过所述第二设定的时间间隔(T2)，使得对于每个校准步骤，所述发出的亮度(18)根据具有恒定斜率和具有第一预先选定的时间周期(T3)的第一线性斜坡从当前值增加到最大值，并且然后根据具有恒定斜率和具有第二预先选定的时间周期(T4)的第二线性斜坡从所述最大值再次降低到所述当前值；其特征在于，在其间所述测量值大于所述第一声称的校准值的至少五个连续的校准步骤之后，计算所述准确的校准值，对于每个进一步的校准步骤，将所述第一声称的校准值与记录在至少五个先前的校准步骤中的最小校准值之间的差的八分之一加到所述第一声称的校准值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述照明装置(10)的所述至少一个LED光源或荧光光源(17)连续地操作超过12小时，则所述最小校准值被认为是所述准确的校准值。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考表面是地面。4.一种用于自调节照明装置(10)的亮度的方法，其中所述照明装置(10)包括：a)调节器(11)，所述调节器(11)包括控制电路(13)，所述控制电路(13)被配置为根据环境光自动地调节从至少一个LED光源或荧光光源(17)发出的亮度(18)，以便当所述环境光增加时，自动地减少所述发出的亮度(18)，所述调节器(11)还包括所述至少一个LED光源或荧光光源(17)的电源(12)，借助于在微控制器(20)的输出端(25)的利用PWM技术提供的命令信号驱动的调光器(26)，所述电源(12)是可调的；b)光传感器(14)，所述光传感器(14)被配置为测量由至少一个参考表面反射的环境亮度(16)，所述反射的环境亮度(16)等于所述发出的亮度(18)和所述环境光的总和，所述光传感器(14)借助于由所述微控制器(20)在所述环境光的强度的基础上实现的亮度自调节算法进行校准，以便保持所述反射的环境亮度(16)的量不变；c)其中所述光传感器(14)包括光电晶体管(21)，所述光电晶体管(21)包含光校正透镜并且通过提供与所述反射的环境亮度(16)成比例的电流来测量所述反射的环境亮度(16)，并且d)其中所述微控制器(20)被配置为对在比较器(24)的输出端提供的信号执行单线性斜坡AD转换并且所述微控制器(20)还根据周期性的时间顺序通过重置电容器(23)来打开和关闭晶体管(22)，以便测量在其之后所述比较器(24)的输出端的所述信号等于零的时间间隔，所述时间间隔与所述反射的环境亮度(16)成比例，其特征在于，所述用于自调节照明装置(10)的亮度的方法包括以下步骤：e)在第一设定的时间间隔(T1)后，在环境中没有自然光或当所述至少一个LED光源或荧光光源(17)以最大功率操作时，通过所述光电晶体管(21)测量所述反射的环境亮度(16)；f)将由所述光电晶体管(21)测量的所述反射的环境亮度(16)的值设为第一预先选定的亮度值，当测量所述反射的环境亮度(16)的所述步骤在所述环境中没有自然光下发生，则所述第一预先选定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·P·贝格利，
申请(专利权)人：百家丽有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT