由传感器控制的灯及其控制方法技术

公开一种由传感器控制的灯及其控制方法，其中借助一种微处理器来分析传感器信号，并且根据该传感器信号随时间的变化来对灯控制的工作参数进行改变或优化。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述的以及一种如权利要求12的前序部分所述的由传感器控制的灯。
技术介绍
在德国专利DE 195 14 973 A1中公开了一种荧光灯，其中根据光传感器信号来控制荧光灯放电管的前联设备，并通过该传感器来测定周围环境的光入射。这种荧光灯中存在的问题在于自发光的入射与周围环境的光入射互相叠加，使得光传感器所测得的信号可能不可靠。由放电管所发出的光的光谱在灯启动之后将会发生变化，原因是红外光部分在启动之后立即会变得相对较高，并且在一定的启动时间(激活时间)之后又下降到一个小的值，因此使上述问题更加明显。从而在使用红外传感器的情况下，正常自然光中所含有的红外光将会因激活阶段所发出的红外部分而得到加强，使得由传感器测得的信号在激活阶段错误地增大。传感器信号的不可靠比如可能导致荧光灯首先在周围环境光较小的情况下启动，然后在启动之后再次关断，原因是传感器由自发光的红外部分而测得一个信号，它对应于比实际情况要大的亮度，使得荧光灯在周围环境的光入射较低的情况下也会被关断。在德国专利DE 195 14 973 A1中，这个缺点如此来得到克服，即在荧光灯启动时接入一种延时元件，使得在给定的延时期间不会由于传感器信号的变化而产生荧光灯的控制。该延时与放电管的最大激活时间相匹配，使得在延时过程之后，自发光的红外部分下降到一个不再以前述方式使传感器信号不可靠的值。然而在这个已公开的解决方案中存在着问题，比如在冬季，在外部温度低的情况下，荧光灯的激活时间将会因较小的汞气压力而比夏天气温较高的情况下要大大延长，使得在极端条件下由延时元件所预定的延时比在低温条件下所调节的激活时间要短，并且该解决方案也可能在灯的控制中出现前述的不稳定性。当荧光灯用半透明的遮挡物遮挡时，放电管所发出的红外部分在指向传感器方向上的反射要多于用透明遮挡物遮挡灯时的情况，从而出现类似的问题。
技术实现思路
与此相反，本专利技术的任务在于，创造一种和一种由传感器控制的灯，其中在不利的工作条件下也可以减少由于叠加的干扰信号所造成的传感器信号的不可靠性。该任务在方法方面由权利要求1的特征部分来解决，在由传感器控制的灯方面由权利要求12的特征部分来解决。如本专利技术所述，该灯设有微处理器，通过该微处理器来测定由于入射光而产生的传感器信号随时间的变化。根据传感器信号的梯度可以确定用于控制发光装置的控制参数。本专利技术的方案首先可以根据光入射随时间的变化来控制发光装置，使得诸如温度波动、遮挡方式、干扰源等外部影响以及激活特性等可以通过所述梯度来测定，并在控制中考虑它们。通过利用控制信号随时间的变化进行控制，可以比如极精确地测出自发光的红外部分在激活阶段期间的降低，使得灯在激活阶段期间能够在一种模式下工作(与温度、灯的状态、发光装置的质量、供电电压、灯遮挡的方式、安装位置等无关)，在该模式中，不会由于传感器上的干扰光入射而改变放电管的工作状态。只有当自发光的红外部分减弱时才进行灯的正常控制，使得因周围环境中相对恒定的光入射而造成的传感器信号随时间的变化变小。也即，这种切换不再依赖于与普通工作条件相匹配的平均延时，而是专门在荧光灯的每次接通过程中根据工作条件来重新确定，以便确保规定的灯功能。在常规系统中，可以通过外部的手动调节器来对导通阈值和关断阈值实施一定的变化—然而这些变量还需要在变化的工作条件下(冬季、夏季或使用地点)进行再调整，这样，必须要有较高的人工耗费来实现所要求的匹配。根据本专利技术的优选扩展方案，当传感器信号随时间的变化低于一个预定极限值时，在每次启动过程之后就确定一个关断阈值或切换阈值，该值以一个预定值高于在达到所述极限值时的传感器信号值。也就是说，本专利技术的关断阈值或切换阈值是在每次启动过程中重新确定的，因此不需要象前述现有技术那样进行手动匹配。在达到该阈值时比如可以把灯关断，原因是可以认为此时有充足的自然光。为了代替所述的关断，当然也可以切换到其它的工作状态，比如功率降低、闪烁、变暗或类似的状态。由于需要测定传感器信号随时间的变化，所以也可能因外部的杂散光线—比如汽车前灯、相邻建筑的闪光等—而掺杂一些干扰信号，原因是这些干扰源一般都具有突然的亮度上升。也就是说，从控制信号的突然变化可以推断出存在干扰光，并且根据本专利技术接通一个延时，该延时一直延续到周围环境光的干扰光不再产生影响作用。也就是说，在该延时期间不改变放电管的控制。为了避免由此引起放电管产生过长时间的激活，在所述延时增加的同时也提高关断阈值，直到它超过因干扰光所引起的传感器信号。于是，在加入亮度的情况下，传感器信号上升，使得即便以后存在干扰光也会超过关断阈值，并从而将放电管关断。通过微处理器也可以设置紧急断路，通过紧急断路在超过预定最大传感器信号时自动地把灯关断。通过由微处理器对入射光进行时间测定，可以根据光变换周期、比如日周期来测出一种光特性曲线，这样，在已知光特性曲线的情况下，可以从传感器信号随时间的变化中得出周期时间的结论，比如日时间。于是，可以根据所测得的该周期时间来控制灯的功能。本专利技术的荧光灯有利地用两个传感器来实施，其中两个传感器的信号在微处理器中相互独立地或一起进行处理。当微处理器、传感器和灯控制装置(前控设备等)设置在一个单独的扁条上时，该灯便可以尤其紧凑地实现。若微处理器中存放有用于检测循环的程序，且该检测循环在灯投入工作时或在任意地遮盖灯的时候实施，那么可以提高所述由传感器控制的灯的工作可靠性。在检测循环的范围内，可以比如在预定的时间间隔之后把灯接通或关断，使得用户可以简单地对灯的功能进行确认。本专利技术其它有利的扩展方案参见其它从属权利要求。附图说明下面将借助优选的实施例来对本专利技术进行详细描述。其中图1示出了本专利技术荧光灯的视图；图2示出了本专利技术荧光灯的电路框图；图3示出了用于解释图1荧光灯的功能的流程图；图4示出了在一个日周期期间的周围环境光入射随时间的变化；图5示出了在一个周期期间的传感器信号随时间的变化；图6示出了在变化的周围环境条件下传感器信号随时间的变化；以及图7示出了在出现干扰光的情况下传感器信号随时间的变化。具体实施例方式图1示出了荧光灯1的图示。该灯具有放电管2，其末端固定在灯座外壳4中。在距放电管2较远的外壳4的末端处设有用于把荧光灯1旋入灯座的螺旋灯头6。在灯座外壳4的外周装有两个相互径向设置的红外传感器8、10，通过该传感器可以测得入射光的红外部分。在外壳4的内部设置有用点划线标明的扁条12，在该扁条上设有两个红外传感器8和10、微处理器14、以及普通的灯控设备，比如用于控制放电管2的前联设备16(见图2)。下面还要详细解释，微处理器14可以根据入射到传感器8、10上的光随时间的变化来调节和改变某些开关阈值，由此来保证根据灯、电源的状态和周围环境条件而对灯控制进行最佳地匹配。图2示出了设置在以点划线标明的扁条12上的电路的非常简化的电路图。与此相应，根据测量时间来测定对应于光入射的两个传感器8、10的输入信号ε，并且从这些测定并存贮的传感器信号中求出梯度dε/dt。然后根据这些与时间有关的值ε和dε/dt来对放电管2的前联设备16进行控制，以便改变其工作状态(开/断、变暗、闪烁等)。图3示出了由微处理器14控制的程序流程图。一旦本文档来自技高网...

【技术保护点】
由传感器控制的灯（１）的控制方法，其中通过光传感器（８、１０）来测定入射光，并且由控制单元（１６）根据传感器信号（ε）来控制灯（１）的发光装置，其特征在于以下步骤： －测定传感器信号随时间的变化（ｄε／ｄｔ），并且 －根据传感器信号的大小（ε）和随时间的变化（ｄε／ｄｔ）来确定用于控制发光装置（２）的控制参数（ε↓［Ｅ］、ε↓［Ａ］、ｔ↓［ｏ］）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M胡茨勒，G勒曼，J舒里格，
申请(专利权)人：电灯专利信托有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]