用于提供自调整光源的系统和方法技术方案

一种系统、方法和设备，包括用于提供自调整光源的装置和软件。在一个方面，照明单元包括一个或多个LED和环境光传感器。光传感器与LED所生成的光的间歇关断周期同步地测量环境光。例如，照明单元中的LED能够通过按照交替方式来接通和关断LED的脉宽调制信号来驱动，以及当LED关断时，能够测量环境光。在一些实现中，提供一种紧凑型照明单元、例如灯泡，其能够易于附连到标准灯具，并且能够基于环境光条件有效地控制其自己的亮度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供自调整光源的系统和方法相关申请的交叉引用和优先权本申请要求下列美国临时专利申请的优先权益：序号61/956028，2013年5月31日提交，标题为“Methodforadjustinglightintensityofalightbulbwithintheenclosure”，通过引用将其完整地结合到本文中；序号61/956029，2013年5月31日提交，标题为“Lightsensorinalightbulbtomeasureandcontroltheintensityofilluminationandmotiondetection”，通过引用将其完整地结合到本文中；以及序号61/958702，2013年8月5日提交，标题为“Methodforwirelesscontrolofalightbulb”，通过引用将其完整地结合到本文中。
本公开涉及光源，以及具体来说涉及基于环境光测量来控制光源。
技术介绍
美国能源信息管理局估计，在2011年，由居住和商业区用于照明的电力等于这两个区域所消耗的总电力的大约17％以及美国总电力消耗的大约12％。因此，节省照明所消耗的能量仍然是当务之急。节省照明所消耗的能量的一种方式是使用比传统白炽灯更为有效的灯泡。例如，紧凑型荧光灯(CFL)和发光二极管(LED)提供与白炽灯可比拟的照明特性，但是具有更小的功率消耗和更长的产品使用期限。
技术实现思路
在一个方面，一种系统提供照明单元，其在单元所发射的光暂时调暗或关断时与间歇周期同步地测量环境光。因此，照明单元能够基于所测量的环境光来控制其自己的总亮度。例如，照明单元能够具有通过脉宽调制信号(其按照交替方式来接通和关断LED)所驱动的LED，以及当LED关断时，能够测量环境光。在另一方面，一种系统提供自动调节照明单元、例如灯泡，其能够附连到标准灯具(lightfixture)，并且基于环境光条件来控制其自己的亮度。总的来说，在一个方面，一种系统提供照明单元，其部分包括：LED组件，具有一个或多个发光二极管(LED)，以从照明单元发射光；以及LED驱动器，连接到LED组件，以向一个或多个发光二极管提供电流。照明单元还包括光传感器、LED控制器和测量组件。光传感器配置成接收来自照明单元的周围环境的光，并且基于所接收光来提供光强度信号。LED控制器配置成向LED驱动器提供驱动控制信号，其中驱动控制信号包括间歇周期，在此期间，降低LED组件所发射的光的强度。测量组件配置成与驱动控制信号中的间歇周期同步地测量来自光传感器的光强度信号，并且向LED控制器提供所测量的光强度。附图说明图1是示出按照本公开的一个实施例的照明系统的示意框图。图2是示出按照一个实施例的照明单元的示意框图。图3是示出按照一个实施例的照明单元的测量组件的示意框图。图4是示出按照一个实施例的照明单元的LED控制器的示意框图。图5是示出按照一个实施例、用于间歇驱动照明单元中的LED的系统的示意框图。图6和图7是示出按照不同实施例的照明单元中的信号的示意图。图8是示出按照一个实施例、用于操作照明系统的方法的示意流程图。图9A、图9B和图9C是示出按照不同实施例的紧凑型照明单元的实现的示意图。具体实施方式图1是示出按照本公开的一个实施例的照明系统100的示意框图。照明系统100包括电源110、灯具120和照明单元130。电源110通过灯具120(其配置成接纳照明单元130并且将其保持到位)向照明单元130提供电力。照明单元130包括间歇光源132，其使用所接收电力来发射光190。照明单元130还包括环境光测光计134和同步机构136，其用来测量在安装灯具120和照明单元130的位置的环境光195的等级。基于环境光195的所测量等级，照明单元130调整发射光190的亮度。因此，能够节省从电源110所消耗的电力。在照明单元130中，从间歇光源132所发射的光190通过在光190关断或调暗时包括较短间歇时间周期来调制，以及同步机构136将环境光测光计对环境光195的测量与光源132的这些间歇时间周期同步。例如，当间歇光源132没有发射光190时，环境光195的等级能够由测光计134在短时间周期期间来测量。有利地，间歇时间周期能够足够短，以使得人眼不会直接注意到发射光190的缺乏(但是间歇周期可被人眼感测为降低的平均亮度等级)。在照明系统100中，发射光190的间歇调制和环境光195的同步测量能够按照预定方案、例如周期地或随机地重复进行。因此，环境光195能够按照与“逆”频闪仪有点类似的方式来测量，其中在发射光190关断时的周期期间进行测量(与“正常”频闪仪相反，其中通常在光接通周期期间进行观察)。通过使用这种“频闪”技术，照明单元130能够可靠地测量环境光195的等级，并且基于所测量的环境光195有效地调整发射光190的亮度。照明单元130的电力从电源110来接收。电源110能够例如从标准电源插座来提供AC电力。在一个实现中，电源110提供60Hz的120VAC电力。备选地，电源110能够提供50Hz的220VAC电力或者在特定位置传统使用的任何其他AC电力。例如，电源110能够包括调光电路(未示出)，其允许用户手动改变电源110所提供的电压或电流。因此，照明系统100能够安装在这种传统外部电力可用的任何位置。备选地，电源110能够例如从电池或太阳能电池板来提供DC电力。因此，照明系统能够远离标准电源插座来安装。虽然电源110示为与灯具120分离，但是它能够例如通过使用电池或太阳能电池板来安装在灯具120内部，使得照明系统100不需要外部电源。照明单元130由灯具120固定到位。例如，灯具120能够安装在大楼中的永久位置，并且配置成接纳照明单元130的壳体的配套底座部分。在一个实现中，灯具120配置成使得照明单元130能够易于由用户来更换。例如，灯具120能够包括配置成接纳和保持传统灯泡的标准化灯具，以及照明单元130能够具有对应底座、例如具有螺旋槽(“圆螺纹”，例如E10、E14或E27)或者扭锁机构(“卡口”)的底座，其配置成匹配那些传统灯具的接纳部分。在具体实施例中，照明单元130能够在传统灯泡壳体中实现，包括通用(A系列)、反射器(R系列)、凸起反射器(BR系列)、抛物线镀铝反射器(PAR系列)、球体G系列)管状或者任何其他传统设计(例如BA、CA、ER、F、FL、P、PR、PL、PS系列)。使用标准化灯具120提供简单地通过采用照明单元130取代传统灯泡来安装照明系统100而无需更换传统照明系统中的任何布线的便利方式。备选地，灯具120能够包括非常规灯具，其专门配置成接纳和保持照明单元130。在其他实现中，照明单元130能够由便携结构代替灯具120来保持。灯具120还配置成提供外部电源110与照明单元130之间的电连接。例如，灯具120能够配置成提供AC或DC电力的二点电触点。灯具120还能够提供例如控制照明单元130的亮度的附加电触点。在备选实现中，灯具120能够包括其他电气组件，例如内部电源、AC/DC转换器或其他电源电路。照明单元130从间歇光源132来提供发射光190。光源132能够包括发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、激光二极管(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明单元，包括：LED组件，包括配置成从所述照明单元发射光的一个或多个发光二极管(LED)；LED驱动器，连接到所述LED组件，配置成向所述一个或多个发光二极管提供电流；光传感器，配置成接收来自所述照明单元的周围环境的光，并且基于所接收的光来提供光强度信号；LED控制器，配置成向所述LED驱动器提供驱动控制信号，其中所述驱动控制信号包括间歇周期，在此期间，降低所述LED组件所发射的所述光的强度；以及测量组件，配置成与所述驱动控制信号中的所述间歇周期同步地测量来自所述光传感器的光强度信号，并且向所述LED控制器提供所测量的光强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.31 US 61/956,028;2013.05.31 US 61/956,029;1.一种照明单元，包括：LED组件，包括配置成从所述照明单元发射光的一个或多个发光二极管(LED)；LED驱动器，连接到所述LED组件，配置成向所述一个或多个发光二极管提供电流；光传感器，配置成接收来自所述照明单元的周围环境的光，并且基于所接收的光来提供光强度信号；LED控制器，配置成向所述LED驱动器提供驱动控制信号，其中所述驱动控制信号包括间歇周期，在此期间，降低所述LED组件所发射的所述光的强度；以及测量组件，配置成与所述驱动控制信号中的两个或多个所述间歇周期同步地测量来自所述光传感器的光强度信号，并且向所述LED控制器提供所测量的光强度，其中所发射的所述光(190)的间歇调制和环境光(195)的同步测量按照随机方案重复进行。2.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述LED组件和所述光传感器是单个灯泡的组件。3.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述LED控制器配置成基于所述所测量的光强度和用户设定来调整所述驱动控制信号。4.如权利要求1所述的照明单元，还包括配置成将所述照明单元附连到灯具并且将外部电力耦合到所述LED驱动器的壳体。5.如权利要求4所述的照明单元，其中，所述壳体具有凸起反射器(BR)设计或抛物线镀铝反射器(PAR)设计。6.如权利要求4所述的照明单元，其中，所述壳体包括所述光传感器和所述LED组件。7.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述LED包括一个或多个有机发光二极管(OLED)。8.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述LED组件包括发射具有不同颜色的光的LED，并且所述LED组件配置成基于来自所述LED驱动器的信号来使所述LED组件所发射的光的颜色的偏移成为可能。9.如权利要求8所述的照明单元，其中，所述LED组件配置成通过改变所发射光的波长或者通过对所发射光进行滤波来使所述颜色的偏移成为可能。10.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述光传感器包括配置成提供近似人眼的响应的光强度信号的明视传感器。11.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述光传感器包括光电二极管或光敏电阻器。12.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述LED组件和所述光传感器定位成限制由所述光传感器直接接收的、来自所述LED组件的光量。13.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述LED控制器配置成向所述LED驱动器提供脉宽调制驱动控制信号，以便交替地接通和关断送往所述一个或多个发光二极管的所述电流。14.如权利要求13所述的照明单元，其中，所述测量组件配置成当所述脉宽调制驱动控制信号关断送往所述一个或多个发光二极管的电流时测量所述光强度信号。15.如权利要求14所述的照明单元，其中，所述LED控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔·约瑟夫，乔维·加库桑，
申请(专利权)人：斯塔克实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US