CN106851917B - 具有多路反馈的自动调光灯具 - Google Patents

Abstract

自动调光的多路反馈灯具，属于照明灯具技术领域，包括灯体、供电装置、自动调配系统、导线。灯体包括外壳、光源组；电源系统包括相序调节器、电压电流模块、电流监控模块、温度模块；导线为电源线、信号线、网络线；光源主要由发光体、反光镜及附属检测模块组成，其内部的光照强度按明暗程度分为多级，每一级分别由若干个同规格、同亮度的单色或三原色发光体构成，发光体按照数目的多少不同分N组排列；发光体为灯丝或放电气体装置或电弧机构或二极管即led灯；自动调配模块由芯片与调光模块、信号发送接收模块等共同组成。每组光源的电源电流档位与光源级别相对应，由芯片对其进行调控。

Description

具有多路反馈的自动调光灯具

技术领域

属于灯具照明技术领域，涉及一种多路反馈技术的自动调光灯具。

背景技术

目前市面上出售的灯具主要种类有白炽灯、高压汞灯、高压钠灯、卤钨灯、金属卤化物灯、荧光灯(普通型和节能型)、Led灯等。这几种灯具中属led灯的预期寿命最长，最适合华灯的装配要求，但目前市面上普通的led灯为单光源、单电源设计，其使用寿命相对预期寿命差距较大。

依据这种现状，必须采用多光源集成方案来解决灯具使用寿命不长的状况。

发明内容

本发明的目的是公开一种采用多路反馈光照信息、能自动调节光源、使用寿命长的灯具。

本发明采用的技术解决方案如下所述：

本发明的灯具主要包括灯体、供电装置、自动调配系统、导线等。灯体包括外壳、光源组等；供电装置包括相序调节器、电压电流模块、电流监控模块、温度模块等；自动调配系统由芯片、调光模块、信号发送接收模块等组成；导线包括电源线、信号线、网络线。光源主要由发光体、反光镜、温度传感器组成，发光体为灯丝或放电气体装置或电弧机构或二极管即led灯等。光源为多组，优选方案为3组，每组光源由多组发光体及光源温度检测模块组成。每与色彩组光源的电源电流分多档，优选方案为2-4档，每组光源的多组发光体的发光强度分多个级别，优选方案为2-4个级别，以led灯为例，每个级别的多个发光体的色彩为单色或色彩为红、蓝、绿三原色，每个色彩的led灯珠数目相同，一般为二十四～七十二个。每个级别的led灯珠总数目一般为八～二十四个，它们规格、发光强度均相同，它们又细分成数目不尽相同的多个小组，优选方案为二～四个小组，由少到多依次并列排放，它们由芯片对其进行调控。反光镜反射灯光照射调光模块。

用调光模块测量新灯具的各个独立光源的工作与否、发光强度与色彩，以三组光源为例，当三组光源中的第一组不工作时或第一组光源的发光强度无法达到给定要求时，亦或温度过高无法调控时立即自动切换开启第二组，当第二组不工作时或第二组光源的发光强度无法达到给定要求时或第二组温度过高无法调控时，即刻自动切换开启第三组。当每组光源第一次启动工作时，其发光强度与色彩即被周边的灯具及终端设备设定。各灯具的发光强度实时数据通过信号发送与接收模块经接收器传递给终端设备，终端设备为手机或电脑等。发送与接收的信号可以是脉冲信号、电力线载波通信信号、CDMA信号、TD-SCDMA信号、CDMA2000信号、TD-LTE信号、LTE-TDD信号、LTE-FDD信号。

一个灯具的光源可以选用一种或一种以上的发光体。以led发光体为例说明其工作原理如下:供电装置包括四部分，分别为相序调节器、电压电流模块、电流监控模块和温度模块，供电装置与光源之间电连接，它们均与芯片电连接，均由芯片进行控制，交流电源接入方式为单相接入或为全相接入，由相序调节器对接入电源进行合理调控。当调光模块发现对应的光源发光强度不足时或色彩不对时，便将检测信号传输给芯片，芯片命令电流监控模块自动切换电源电路的电流档位或变换光源中的发光体，使灯具的发光强度与色彩达到终端设备设定的发光强度及色彩或与整个系统的发光强度与色彩要求达到一致。

方案一：以每组光源内部的发光强度分三级的单色发光体为例，每一级分别由十八个同规格的发光体构成，这十八个同规格的发光体按照数目的多少不同分三个小组排列，每个小组分别为四个、六个和八个。光源供电电流由接入式或感应式的电流监控模块监测，当调光模块检测出异常时，检测信号传输给芯片，芯片自动与同系统的其他灯光对比并自动进行调节，使灯具与整个用灯环境的光照要求强度接近一致或达到终端设备设定的发光强度。光源供电电流的改善可以通过以下两种途径解决：一种是改换发光体，另一种是灯组内改换适宜的电流。

方案二：以每组光源内部的发光强度分三级的彩色发光体为例，每一级分别由五十四个同规格的发光体构成，这五十四个同规格的发光体按照数目的多少不同分三个小组排列，每个小组分别为四个红灯、四个绿灯、四个蓝灯，六个红灯、六个绿灯、六个蓝灯和八个红灯、八个绿灯、八个蓝灯。光源供电电流由接入式或感应式的电流监控模块监测，当调光模块检测出异常时，检测信号传输给芯片，芯片自动与同系统的其他灯光对比并自动进行调节，使灯具的色彩与光强与终端设备设定的参数一致。光源供电电流的改善可以通过以下两种途径解决：一种是改换发光体，另一种是灯组内改换适宜的电流。

本发明的有益效果是有效改善了用灯环境，使每个灯具的发光强度基本保持一致，节约了电能，显著提高了灯具的使用寿命，减少了灯具维护工作人员的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意侧视图；

图2是本发明的光源结构示意俯视图；

图3是本发明的电源模块结构示意图；

图4是本发明的电源模块详细结构示意图；

图5是本发明的网络连接控制示意图；

图6是本发明的实施例2示意图。

图中1–调光模块、2-反光镜、3-光源、4-供电装置、5-接收器、7-导线、8-驱动板、9-灯体、10-A组发光体、11-B组发光体、12-C组发光体、13-温度传感器、14-芯片、15-电压电流模块、16-信号发送与接收模块、17-相序调节器、18-电流监控模块、19-温度模块。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：

本发明灯具主要由灯体9、供电装置4、自动调配系统、导线7等组成(如图1所示)，

灯体9结构主要由三个光源3及外壳等构成(如图2所示)；光源3主要由反光镜2、A组发光体10、B组发光体11、C组发光体12、温度传感器13构成；三组发光体10、11、12按发光强度分三个级别，每个级别的发光体为十八个，它们的规格、亮度相同，这些发光体分成三个小组并列排布，各小组的发光体数目分别为四个、六个和八个(见图2所示)，分别由对应的驱动板8对其进行供电、调控，灯具中的发光体10、11、12为二极管即led灯。供电装置4由三个驱动板8构成，每个驱动板8包括相序调节器17、电压电流模块15、电流监控模块18、温度模块19等(见图3、图4所示)，每个驱动板8的电流分三档。导线6包括电源线、信号线、网络线；芯片14与调光模块1、信号发送接收模块16等共同构成自动调配系统。

新灯具运行过程如下所述：如其他灯具已经工作，其他灯会通过信号发送与接收模块16给新灯具一个信号，终端设备也会发信号给新灯具，当新灯具的芯片14检测到这些信号后，会通过供电装置4对第一个工作的光源3自动进行配置，相序调节器17受芯片14调控切换适宜的供电电源使三相负载达到平衡，同时电压电流模块15使当前配置的光源3的发光强度达到或接近终端设备设定的发光强度或与其他灯具发光强度达到基本一致。每组光源3开启时首先点亮最暗的A组发光体10中数量最少的一组即四个发光体，当第一小组发光体的发光强度不够时，芯片14采集到该信号后再发出命令依次分别点亮有六个、八个发光体的第二、第三发光体小组，若A组发光体10的发光强度不够时，将A组发光体10的电流档自动调高，当调高电流也无法满足需要时，再依次点亮B组发光体11的三个发光体小组，如仍不满足要求，再依次点亮C组发光体12的三个发光体小组，程序与A组相同，不再赘述。直到使灯具达到或接近终端设备设定的发光强度或与同一系统大部分灯具的平均发光强度达到基本一致(如图5所示)。当这些调光过程完成后都不能满足环境对新灯具光源的发光强度要求时，调光模块1会发出指令关闭第一个光源3，或在开启第一个光源3的同时开启第二个光源3。第二个光源3开启后完全参照第一个光源3的调节过程进行调节。如果这些过程完成后仍不能满足环境对新灯具发光强度要求时，调光模块1会关闭第二个光源3，或在第二个光源3开启的同时开启第三个光源3。第三个光源3的控制方式参照第二个光源3的控制方式。期间如果电流检测模块18检测到其所在的光源3供电电流突然增大或突然陡降时，将信号传给芯片4，芯片4会命令驱动板8自动切换所在光源3的供电电流档位，使供电电流在给定的区间内达到稳态，如还不能达到目的，芯片4将指令关闭当前出现供电电流不稳的这个光源3的驱动板8，启动下一个光源3的驱动板8进行电源替换，如果替换后的光源3在供电电流数值低于限定值时其发光强度还是没有达标，那么芯片4将关闭这个不达标光源3，开启新的光源3重新进行匹配，使新灯具的发光强度达到或接近终端设备设定的发光强度或与同一系统大部分灯具的平均发光强度达到基本一致。

当芯片4通过温度模块19检测到到某一个光源3的驱动板8电路出现温度异常时，芯片4指令将这一个驱动板8电路电流档位进行切换。使该光源3在发光强度达到设定范围时并调节电流使温度正常。如果该光源3的温度经驱动板8电路调节后仍然不能满足要求，芯片4将命令关闭该光源3目前对应的驱动板8，开启下一个光源3的驱动板8为其供电，若仍有异常，则彻底关闭前一个光源3的发光体10、11、12，并配合开启下一个光源3，重新配置电流电压使新的光源3的发光强度达到或接近终端设备设定的发光强度或与同一系统大部分灯具的平均发光强度达到基本一致。

当芯片4通过温度传感器13检测到某一个光源3出现温度异常时，芯片4指令将这一个光源驱动板8电路进行切换。使该光源3在发光强度达到设定范围时调节电流使温度正常。如果该光源3经过电路调节仍然不能满足要求，芯片4将命令关闭该光源3目前对应的驱动板8，开启下一个光源3的驱动板8为其供电，若仍有异常，则彻底关闭前一个光源3的发光体10、11、12，并配合开启下一个光源3，重新配置电流电压使新的光源3的发光强度达到或接近终端设备设定的发光强度或与同一系统大部分灯具的平均发光强度达到基本一致。

当一个灯具被拆除下来后，其所有参数不变，在重新开启工作后，灯具会在原有参数的前提下，根据接收到的数据进行进一步调节，使灯具的发光强度达到或接近终端设备设定的发光强度或与同一系统大部分灯具的平均发光强度达到基本一致。

信号发送与接收模块16将灯具的所给参数用电力载波信号传递给接收器5及其他灯具。整组灯具的信号由接收器5用TD-SCDMA信号将数据整理发送给终端设备(如图5所示)，以便客户及时接收到数据并做出判断调整。终端设备为手机、电脑等。终端设备通过软件联网控制每一盏灯的发光强度，使灯具的应用范围得到拓展。

实施例2：

本发明灯具主要由灯体9、供电装置4、自动调配系统、导线等组成(如图1所示)，灯体9结构主要由三个光源3及外壳等构成(如图2所示)；光源3主要由反光镜2、A组发光体10、B组发光体11、C组发光体12、温度传感器13构成；三组三原色发光体10、11、12的发光强度分三个级别，每个级别的三原色发光体为五十四个，它们的规格相同，这些三原色发光体又根据发光强度分成三个小组并列排布，各小组的三原色发光体数目分别为四个红灯、四个绿灯、四个蓝灯，六个红灯、六个绿灯、六个蓝灯和八个红灯、八个绿灯、八个蓝灯(见图2所示)，分别由对应的驱动板8对其进行供电及调控，灯具中的三原色发光体10、11、12为二极管即led灯。供电装置4由三个驱动板8构成，每个驱动板8包括相序调节器7、电压电流模块15、电流监控模块18、温度模块19等(见图3、图4所示)，每个驱动板8的电流分三档。导线6包括电源线、信号线、网络线；芯片14与调光模块1、信号发送接收模块16等共同构成自动调配模块。

新灯具运行过程如下所述：如其他灯具已经工作，其他灯会通过信号发送与接收模块16给新灯具一个信号，终端设备也会发信号给新灯具，当新灯具的芯片14检测到这些信号后，会通过供电装置4对第一个工作的光源3自动进行配置，相序调节器17受芯片14调控切换适宜的供电电源使三相负载达到平衡，同时电压电流模块15使当前配置的光源3达到或接近终端设备设定的发光强度与色彩或与同一系统大部分灯具的整体要求达到基本一致。每组光源3开启时首先点亮最暗的A组的三原色发光体10中数量最少的一组即四个红灯，四个绿灯，四个蓝灯的发光体，当第一小组的三原色发光体的发光强度不够或色彩失调时，芯片14采集到该信号后再发出命令依次分别点亮有六个红灯、六个绿灯、六个蓝灯和八个红灯、八个绿灯、八个蓝灯的第二、第三小组的三原色发光体小组，若A组的三原色发光体10的发光强度不够或色彩失调时，将A组的三原色发光体10相应色彩的led灯的电流档自动调高，当调高电流也无法满足需要时，再依次点亮B组的三原色发光体11的三个三原色发光体小组，如仍不满足要求，再依次点亮C组的三原色发光体12的三个三原色发光体小组，程序与A组相同，不再赘述。直到使灯具达到或接近终端设备设定的发光强度及色彩或与同一系统大部分灯具的整体要求达到基本一致一致(如图5所示)。当这些调光过程完成后都不能满足环境对新灯具光源的参数要求时，调光模块1会发出指令关闭第一个光源3，或在开启第一个光源3的同时开启第二个光源3。第二个光源3开启后完全参照第一个光源3的调节过程进行调节。如果这些过程完成后仍不能满足环境对新灯具的参数要求时，调光模块1会关闭第二个光源3，或在第二个光源3开启的同时开启第三个光源3。第三个光源3的控制方式参照第二个光源3的控制方式。期间如果电流检测模块18检测到其所在的光源3供电电流突然增大或突然陡降时，将信号传给芯片4，芯片4会命令驱动板8自动切换所在光源3的供电电流档位，使供电电流在给定的区间内达到稳态，如还不能达到目的，芯片4发出指令关闭当前出现供电电流不稳的这个光源3的驱动板8，启动下一个光源3的驱动板8进行驱动板替换，如果替换后的光源3在供电电流数值低于限定值时其发光强度或色彩还是没有达标，那么芯片4将关闭这个不达标光源3，开启新的光源3重新进行匹配，使新灯具达到或接近终端设备设定的发光强度与色彩或与同一系统大部分灯具的整体要求达到基本一致。

当芯片4通过温度模块19检测到到某一个光源3的驱动板8电路出现温度异常时，芯片4指令将这一个驱动板8电路电流档位进行切换。使该光源3在发光强度达到设定范围时并调节电流使温度正常。如果该光源3的驱动板8经过电路调节仍然不能满足要求，芯片4将命令关闭该光源3目前对应的驱动板8，开启下一个光源3的驱动板8为其供电，若仍有异常，则彻底关闭前一个光源3的三原色发光体10、11、12，并配合开启下一个光源3，重新配置电流电压使新的光源3达到或接近终端设备设定的发光强度及色彩或与同一系统大部分灯具的整体要求达到基本一致。

当芯片4通过温度传感器13检测到某一个光源3出现温度异常时，芯片4指令将这一个光源驱动板8电路进行切换。使该光源3在发光强度达到设定范围时并调节电流使温度正常。如果该光源3经过电路调节仍然不能满足要求，芯片4将命令关闭该光源3目前对应的驱动板8，开启下一个光源3的驱动板8为其供电，若仍有异常，则彻底关闭前一个光源3的三原色发光体10、11、12，并配合开启下一个光源3，重新配置电流电压使新的光源3达到或接近终端设备设定的发光强度及色彩或与同一系统大部分灯具的整体要求达到基本一致。

当一个灯具被拆除下来后，其所有参数不变，在重新开启工作后，灯具会在原有参数的前提下，根据接收到的数据进行进一步调节，使灯具的发光强度达到或接近终端设备设定的发光强度及色彩或与同一系统大部分灯具的整体要求达到基本一致。

信号发送与接收模块16将灯的所给参数用脉冲信号传递给接收器5与其他灯具。整组灯具的信号由接收器5用TD-LTE信号将数据整理发送给终端设备(如图5所示)，以便客户及时接收到数据并做出判断调整。终端设备为手机、电脑等。终端设备通过软件联网控制每一盏灯的发光强度与色彩，使灯具的应用范围得到拓。

Claims (6)

1.具有多路反馈的自动调光灯具，包括灯体、灯座、供电装置、自动调配系统、导线；其特征在于：灯体包括外壳、光源组；供电装置包括相序调节器、电压电流模块、电流监控模块、温度模块；导线包括电源线、信号线、网络线；光源由单色或三原色发光体、反光镜、温度传感器组成，发光体为灯丝或放电气体装置或电弧机构或二极管即led灯；自动调配系统由芯片、调光模块、信号发送接收模块组成。

2.根据权利要求1所述的具有多路反馈的自动调光灯具，其特征在于每组光源内部的发光强度按明暗程度分为多级，一般分二～四个级别，每一级分别由若干个同规格、同亮度的单色发光体或若干个色彩为红、蓝、绿三原色的发光体构成，每个级别的单原色发光体数目相同，一般为八～二十四个，其规格、发光强度及原色均相同；每个级别的三原色发光体总数一般为二十四～七十个，这些发光体按照数目的多少不同分N组排列，由少到多依次并列排放，每组光源的电源电流档位与光源级别相对应，由芯片对其进行调控。

3.根据权利要求1或2所述的具有多路反馈的自动调光灯具，其特征在于光源的三原色发光体的优选方案为每级的三原色中各个单原色发光体为十八个，分三个三原色小组排列，每个三原色小组的各个单原色发光体分别为四个、六个和八个。

4.根据权利要求1所述的具有多路反馈的自动调光灯具，其特征在于各灯具的实时数据经信号发送与接收模块传递给终端设备与其他灯具的，发送与接收的信号可以是脉冲信号、电力线载波通信信号、CDMA信号、TD-SCDMA信号、CDMA2000信号、TD-LTE信号、LTE-TDD信号、LTE-FDD信号。

5.根据权利要求1所述的具有多路反馈的自动调光灯具，其特征在于电源与光源之间电连接，它们均与芯片电连接，均由芯片进行控制，电源接入方式为单相接入或为全相接入，由相序调节器和电压电流模块对电源进行合理调控，当为全相接入时供电装置每组电源自动调节所在电网的电力负载，最终达到使整个电网的电力负载均衡的目的。

6.根据权利要求1所述的具有多路反馈的自动调光灯具，其特征在于光源电流由接入式或感应式的电流监控模块监测控制，当它检测出电流超出范围，检测信号传输给芯片，芯片自动与同系统的其他灯光对比并进行调节，使灯具的发光强度达到或接近终端设备设定的发光强度及色彩或与同一系统大部分灯具的整体要求达到基本一致。