WO2013155867A1 - 自动调光恒光控制系统 - Google Patents

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WO2013155867A1
WO2013155867A1 PCT/CN2013/000393 CN2013000393W WO2013155867A1 WO 2013155867 A1 WO2013155867 A1 WO 2013155867A1 CN 2013000393 W CN2013000393 W CN 2013000393W WO 2013155867 A1 WO2013155867 A1 WO 2013155867A1
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light
circuit
working surface
illuminance
lamp
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PCT/CN2013/000393
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张家炎
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Zhang Jiayan
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/11—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the brightness or colour temperature of ambient light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/12—Controlling the intensity of the light using optical feedback
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the invention relates to an automatic dimming constant light control system, belonging to the field of automatic control.
  • the technical solution of the present invention solves the problem of overcoming the deficiencies of the prior art and providing an automatic dimming constant light control system. It solves a technical problem that has long plagued the lighting industry: On the same work surface, the dimming control system cannot distinguish between the frequent changes in ambient brightness and the reflectivity of the working surface, or the problem that the system is too complicated and too expensive to be promoted.
  • Detection circuit Detect whether the brightness and wavelength of the reflected light of the illuminating working surface of the luminaire change.
  • the brightness and wavelength of the reflected light include both the light emitted by the luminaire itself and the external ambient light, and the optical signal is converted into an electrical signal and sent to the control circuit.
  • the detection circuit Since the photoelectric sensor is different for different wavelengths of light, the detection circuit converts different optical signals into electrical signals.
  • the wavelength of the light emitted by the lamp is not exactly the same as the wavelength of the external ambient light. That is, the detection circuit converts the light signal reflected by the lamp through the working surface into an electrical signal and converts the light signal reflected by the external ambient light through the working surface into electricity.
  • the signals are not the same. Therefore, the electrical signals received by the control circuit from the detecting circuit are also different, and the electrical signals are analog-digital converted, and the obtained digital electrical signals are also different.
  • control circuit can distinguish whether the external ambient light reflects light through the working surface or the light emitted by the lamp itself through the working surface, calculates the luminous flux ⁇ of the lamp source, and outputs a control signal in the form of a pulse width modulation PWM corresponding to the luminous flux ⁇ .
  • control circuit is implemented by an integrated circuit (IC).
  • the detecting circuit is a way: a series circuit is formed by a photosensor and a resistor connected to both ends of the integrated circuit, and the connection between the photosensor and the resistor is connected
  • the voltage or current detecting port input terminal of the integrated circuit is a photoresistor, a photodiode, a phototransistor, a photocell or a photomultiplier tube.
  • the detecting circuit is two paths of B;
  • the detecting circuit of the A channel is: a series circuit composed of a photoelectric sensor and a resistor is sequentially connected to the positive and negative ends of the integrated circuit, Wherein the connection between the photosensor and the resistor is connected to a first input end of a voltage or current detecting port of the integrated circuit;
  • the B-channel detecting circuit is: a series circuit composed of a resistor and a photoelectric sensor in turn is connected to both ends of the integrated circuit, wherein the connection between the photosensor and the resistor is connected to the voltage or current of the integrated circuit.
  • the photoelectric sensors in the A and B two-path detecting circuits are photosensitive resistors, photodiodes, phototransistors, photocells or photomultiplier tubes.
  • the detecting circuit is more than two ways, and the input voltage or current of each channel at the detection port of the integrated circuit is a strictly monotonic function about 1 ⁇ and L 2 , that is, about 1
  • the partial derivatives of ⁇ and 1 ⁇ 2 are always greater than 0 or constant less than 0, where L is the illuminance of the light emitted by the luminaire through the working surface and reflected on the photosensitive surface of the photosensor, and L 2 is the ambient light reflected from the working surface to the photosensitive surface of the photosensor Upper illumination.
  • the invention has the following advantages:
  • the detecting circuit of the present invention can detect whether the brightness and the wavelength of the reflected light of the working surface of the lamp change by changing the reflectance c of the working surface facing the work at intervals.
  • the brightness and the wavelength of the reflected light include both the light emitted by the lamp itself.
  • the present invention further increases the detection circuit to two or more paths, such that the automatic dimming constant light control system has superior light source resolution capabilities.
  • the invention is a control method with low cost and the automatic dimming constant light control system can be placed in the lamp. As long as the photoelectric sensor is aligned with the working surface illuminated by the lamp, it automatically changes according to the brightness of the environment and the reflectivity of the working surface.
  • the illumination on the work surface can meet the requirements of people's health lighting or various lighting standards such as China and international.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an automatic dimming constant light control system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment using a photoresistor as a photosensor
  • FIG. 3 is a circuit structural diagram of a photodiode as a photosensor according to Embodiment 2;
  • FIG. 4 is a circuit diagram of the second embodiment using a phototransistor as a photosensor.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an automatic dimming constant light control system in accordance with the present invention.
  • the automatic dimming constant light control system includes a detection circuit and a control circuit.
  • Detection circuit Detect whether the brightness and wavelength of the reflected light of the illuminating working surface of the luminaire change.
  • the brightness and wavelength of the reflected light include both the light emitted by the luminaire itself and the external ambient light, and the optical signal is converted into an electrical signal and sent to the control circuit. .
  • the reflectance c of the work face is measured every 5 minutes (or other set time).
  • Control circuit realized by integrated circuit (IC) MCL03, the IC performs analog-to-digital conversion on the electrical signal sent by the detection circuit to distinguish whether the external ambient light is reflected by the working surface or the light emitted by the lamp itself is reflected by the working surface.
  • IC integrated circuit
  • the lamp source of the present invention comprises: LED, fluorescent lamp, energy saving lamp, incandescent lamp, HID lamp, electrodeless lamp, low pressure sodium lamp, ultra high pressure metal halide lamp, xenon lamp, or carbon arc lamp.
  • Embodiment 1 is a diagrammatic representation of Embodiment 1:
  • the detection circuit is all the way: the photoelectric circuit and the resistor form a series circuit connected at both ends of the integrated circuit, and the connection between the photoelectric sensor and the resistor is connected to the input end of the voltage or current detecting port of the integrated circuit, and the photoelectric sensor can be a photoresistor , Photodiode, Phototransistor, Photocell or Photomultiplier, where the price of the photoresistor is the cheapest.
  • a photoresistor As an example, two resistors are connected in series at both ends of a 5V DC voltage, one is a fixed resistance R F and the other is a photoresistor RL.
  • the connection between the photoresistor RL and the common resistor is connected to the voltage of the integrated circuit (it can also be current, but the voltage is usually used).
  • the control circuit When the brightness of the external environment increases, the control circuit outputs a pulse width modulation PWM signal, so that the voltage value or current value of the power supply to the lamp is reduced, and the brightness and power consumption of the lamp are correspondingly reduced; when the brightness of the external environment is reduced, the control circuit outputs a pulse.
  • the width modulation PWM signal increases the voltage value or current value of the power supply to the lamp, and the brightness and power consumption of the lamp increase accordingly.
  • Embodiment 2 is a diagrammatic representation of Embodiment 1:
  • the detection circuit is two paths.
  • the detection circuit detects the illuminance of the reflected light, that is, the light emitted by the luminaire or the ambient light is reflected by the working surface, the reflectivity of the work facing the light c 100%, and sometimes ( ⁇ 10%, thus The illuminance at the photoelectric sensor in the detection circuit is much lower than the illuminance directly illuminated by the light source, so that the optical signal at the photoelectric sensor is weak.
  • the automatic dimming constant light control system does not easily distinguish the ambient light from the luminaire. Therefore, in order to enhance the control circuit resolution
  • the detection circuit is set to two paths A and B, that is, two parallel circuits of A and B are connected in parallel at both ends of the 5V DC voltage.
  • the A-channel detecting circuit is connected to the positive and negative terminals of the integrated circuit by a series circuit of a photoelectric sensor and a resistor, wherein a connection between the photoelectric sensor and the resistor is connected to a voltage or current detecting port of the integrated circuit.
  • the first input is connected to the positive and negative terminals of the integrated circuit by a series circuit of a photoelectric sensor and a resistor, wherein a connection between the photoelectric sensor and the resistor is connected to a voltage or current detecting port of the integrated circuit.
  • V f ( , L 2 , ⁇ ,, ⁇ 2 ), where L is the lamp Illumination with illuminating light reflected from the working surface onto the photosensitive surface of the photoelectric sensor, L 2 is the illuminance of the ambient light reflected from the working surface to the photosensitive surface of the photosensor, ⁇ i is the wavelength corresponding to the light emitted by the luminaire, ⁇ 2 is about the environment The wavelength corresponding to the light.
  • the B-channel detecting circuit is: a series circuit composed of a resistor and a photoelectric sensor in turn is connected to both ends of the integrated circuit, wherein the connection between the photosensor and the resistor is connected to the voltage or current of the integrated circuit. The second input of the detection port.
  • the photoelectric sensors in the A and B two-way detection circuits may be photoresistors, photodiodes, phototransistors, photocells or photomultiplier tubes.
  • Figure 2 shows the case where the photosensor is a photoresistor in the A and B detection circuits.
  • Figure 3 shows the case where the photosensor is a photodiode in the B-channel detection circuit.
  • Figure 4 shows A. In the case where the photoelectric sensor is a phototransistor in the two-way detection circuit of B.
  • Embodiment 3 is a diagrammatic representation of Embodiment 3
  • the detection circuit can be set to more channels (greater than two channels), but the input voltage of each detection circuit at the IC detection port is about 1 ⁇ and L 2 must be a strictly monotonic function, that is, the partial derivatives of 1 ⁇ and L 2 are always greater than 0 or constant less than zero.
  • the automatic dimming constant light control system of the invention is small in size, can be installed in the lamp, has low cost and is convenient to use.
  • the present invention achieves the purpose of healthy lighting, and achieves energy saving effects by making full use of ambient light such as natural light.

Abstract

自动调光恒光控制系统，包括（1）检测电路：检测灯具照射作业面的反射光的亮度和波长是否发生变化，反射光的亮度和波长既包括灯具本身发出的光，也包括外部环境光，将光信号转换为电信号送给控制电路；并且每隔一段时间测量一次作业面对光的反射率c；（2）控制电路：将检测电路送来的电信号进行模数转换，分辨是外部环境光通过作业面反射的光还是灯具本身发出光通过作业面反射的光，计算出灯具光源的光通量∅，输出对应于该光通量∅的脉冲宽度调制PWM形式的控制信号，PWM的占空比对应灯具光源的光通量∅和功率；根据作业面对光的反射率c的变化，调整光电传感器处的照度LR值，使得设定作业面上的固定照度L保持L=LR÷c的函数关系。

Description

自动调光恒光控制系统
技术领域
本发明涉及一种自动调光恒光控制系统， 属于自动控制领域。
背景技术
目前人们使用的照明灯具说所发出的光的亮度基本上是固定的。 虽然有些 灯具带有智能调光功能， 但是也是一种定性调光功能， 即当环境光发生变化 时， 灯具发出的光的亮度发生相应变化。 而灯具照射的作业面上照度是否符 合人们健康照明的要求或中国和国际等各种照明标准等要求， 即照度值保持 在多少范围内， 就做不到。 或为了控制照射的作业面照度， 必须用光电传感 器等测量作业面照度， 于是将光电传感器放在作书业面上进行直接测量照度。 这种方法只能应用在台灯等特殊灯具上。 但对一般的灯具照明 （如商场内照 明）， 是不可能将光电传感器放在作业面上进行直接测量， 只能间接测量作业 面上的照度。 若利用作业面上的反射光， 来间接测量作业面上的照度， 进而 控制作业面照度。 然而， 由于作业面的反射率一般经常有变化， 即作业面的 反射率不是一个静态常量， 而是一个动态变量。 如在商场内， 因人们穿的衣 服不同， 而反射率不同， 即作业面反射率不同。 但是人是流动的， 所以反射 率是一个不断变化的动态变量。 在实际照明中， 当作业面的反射率改变时， 人们一般不可能经常去测量反射率。 因此不能根据环境光的变化， 适当地调 节灯具亮度， 使得作业面上的照度保持在一个要求的范围内。
发明内容
本发明的技术解决问题是： 克服现有技术的不足， 提供一种自动调光恒 光控制系统。 解决了长期困扰照明行业的一个技术难题： 在同一个作业面上， 调光控制系统不能分辨环境亮度和作业面反射率的经常变化， 或系统过于复 杂成本过高等原因不能推广的问题。
本发明的技术解决方案是： 检测电路： 检测灯具照射作业面的反射光的亮度和波长是否发生变化， 反射光的亮度和波长既包括灯具本身发出的光， 也包括外部环境光， 将光信 号转换为电信号送给控制电路； 并且每隔一段时间 （1微秒〜 1小时） 测量一 次作业面对光的反射率 c， 发射率 c = 光电传感器处的照度 LR ÷ 作业面上 的照度 L。
控制电路： 由于光电传感器对不同波长的光感应是不同的， 因此检测电 路将不同光信号转换为电信号也不同。 而灯具发出光的波长与外部环境光的 波长是不可能完全相同， 即检测电路将灯具发出光通过作业面反射的光信号 转换为电信号与外部环境光通过作业面反射的光信号转换为电信号是不相同 的。 从而控制电路从检测电路接收到的这些电信号也不同， 再将这些电信号 进行模数转换， 得到的数字电信号也不同。 所以控制电路能够分辨是外部环 境光通过作业面反射的光还是灯具本身发出光通过作业面反射的光， 计算出 灯具光源的光通量 Φ , 输出对应于该光通量 Φ的脉冲宽度调制 PWM形式的控 制信号， PWM的占空比对应灯具光源的光通量 Φ和功率； 根据作业面对光的反 射率 c的变化， 调整光电传感器处的照度 LR值， 使得作业面上设定的固定照 度 L保持 L = LR ÷ c的函数关系； 若是外部环境光发生变化， 则控制电路输 出的 PWM占空比改变， 以调节灯具的光通量 Φ , 使得作业面上的照度： =来 自于外部环境光线的照度 +灯具本身发出光线的照度保持不变， 即作业面上 的照度保持在用户要求的范围内或符合中国和国际等各种照明标准， 否则控 制电路输出的 PWM占空比不改变， 即不调节灯具的光通量 Φ和功率。
进一步地， 所述控制电路由集成电路 （IC) 实现。
作为本发明的一个实施例， 所述检测电路为一路： 由光电传感器和电阻 构成串联电路连接在所述集成电路的正负极两端， 所述光电传感器与所述电 阻的连接处连接在所述集成电路的电压或电流检测口输入端， 所述光电传感 器为光敏电阻、 光敏二极管、 光敏三极管、 光电管或光电倍增管。
作为本发明的优选实施例， 所述检测电路为 、 B两路； A路检测电路为： 依次由光电传感器和电阻构成串联电路连接在所述集成电路的正负极两端， 其中所述光电传感器与所述电阻的连接处连接在所述集成电路的电压或电流 检测口第一输入端；
B路检测电路为：依次由电阻和光电传感器构成串联电路连接在所述集成 电路的正负极两端， 其中所述光电传感器与所述电阻的连接处连接在所述集 成电路的电压或电流检测口第二输入端；
所述 A、 B两路检测电路中的光电传感器为光敏电阻、 光敏二极管、 光敏 三极管、 光电管或光电倍增管。
作为本发明的又一实施例， 所述检测电路为大于两路的多路， 每一路在 所述集成电路检测口的输入电压或电流是关于 1^和 L2的严格单调函数， 即关 于 1^和 1^2的偏导数恒大于 0或者恒小于 0， 其中 L表示灯具发出光线通过作 业面反射到光电传感器的感光面上照度， L2表示环境光线通过作业面反射到光 电传感器的感光面上照度。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明的检测电路通过每隔一段时间测量一次作业面对光的反射率 c，能 够检测灯具照射作业面的反射光的亮度和波长是否发生变化， 反射光的亮度 和波长既包括灯具本身发出的光， 也包括外部环境光； 控制电路根据作业面 对光的反射率 c的变化， 调整光电传感器处的照度 LR值， 使得设定作业面上 的固定照度 L保持 L = LR ÷ c的函数关系， 输出脉冲宽度调制 PWM形式的控 制信号， PWM的占空比对应灯具光源的光通量 Φ和功率， 从而使作业面上的照 度保持在用户要求的范围内或符合中国和国际等各种照明标准。
为了加强控制电路分辨环境光与灯具发出光的能力， 本发明进一步将检 测电路增加到两路或者更多路， 这样自动调光恒光控制系统具有超强光源分 辨能力。
本发明是一种成本低， 可以将自动调光恒光控制系统放入灯具内的控制 方式， 只要将光电传感器对准灯具照射的作业面， 它会自动根据环境亮度和 作业面反射率的变化， 使得作业面上的照度就可以符合人们健康照明的要求 或中国和国际等各种照明标准的要求。 附图说明
图 1 为根据本发明的自动调光恒光控制系统原理图；
图 2 为实施例二以光敏电阻作为光电传感器的电路结构图；
图 3 为实施例二以光敏二极管作为光电传感器的电路结构图；
图 4 为实施例二以光敏三极管作为光电传感器的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：
图 1 是根据本发明的自动调光恒光控制系统原理图。 该自动调光恒光控 制系统包括检测电路和控制电路。
检测电路： 检测灯具照射作业面的反射光的亮度和波长是否发生变化， 反射光的亮度和波长既包括灯具本身发出的光， 也包括外部环境光， 将光信 号转换为电信号送给控制电路。 并且每隔 5分钟 （也可以是其它设定时间） 测量一次作业面对光的反射率 c。
控制电路： 由集成电路 （IC ) MCL03 实现， IC将检测电路送来的电信号 进行模数转换， 分辨是外部环境光通过作业面反射的光还是灯具本身发出光 通过作业面反射的光， 根据光源、 作业面上照度的函数关系： E = ά Φ /άΑ , 其中 Α表示面积， 计算出灯具光源的光通量 Φ , 输出对应于该光通量 Φ的脉 冲宽度调制爾形式的控制信号， PWM的占空比对应灯具光源的光通量 Φ和功 率； 根据作业面对光的反射率 c的变化， 调整光电传感器处的照度 LR值， 使 得作业面上设定的固定照度 L保持 L = LR ÷ c的函数关系。 作业面上的照度 L、 作业面对光的反射率 c ( 100% ) 和光电传感器处的照度1^之间的函数关 系为： LR = cL; 只要使光电传感器处的照度保持在 LR = cL数值， 就可以使 得作业面上的照度保持在 L = LR ÷ c数值。
若是外部环境光发生变化， 则控制电路输出的爾 占空比改变， 以调节 灯具的光通量 Φ , 使得作业面上的照度： L =来自于外部环境光线的照度 + 灯具本身发出光线的照度保持不变， 否则控制电路输出的 PWM占空比不改变， 即不调节灯具的光通量 Φ和功率。
本发明的灯具光源包括： LED、 荧光灯、 节能灯、 白炽灯、 HID灯、 无电 极灯、 低压钠灯、 超高压金属卤化物灯、 氙灯、 或碳弧灯。
实施例一：
检测电路为一路： 由光电传感器和电阻构成串联电路连接在集成电路的 正负极两端， 光电传感器与电阻的连接处连接在集成电路的电压或电流检测 口输入端， 光电传感器可以为光敏电阻、 光敏二极管、 光敏三极管、 光电管 或光电倍增管， 其中光敏电阻的价格最便宜。
以光敏电阻为例， 在 5V直流电压的两端串联两个电阻， 一个是固定阻值 的电阻 RF， 另一个是光敏电阻 RL。 光敏电阻 RL与普通电阻 的连接处连接在 集成电路的电压 （也可以是电流， 只是电压常用） 检测口输入端。 当外部环 境亮度增大时， 控制电路输出脉冲宽度调制 PWM信号， 使电源给灯供电的电 压值或电流值减少， 灯的亮度和耗电相应减少； 当外部环境亮度减少时， 控 制电路输出脉冲宽度调制 PWM信号， 使电源给灯供电的电压值或电流值增大， 灯的亮度和耗电相应增加。
实施例二：
与实施例一不同的是， 所述检测电路为两路。
由于检测电路是检测反射光的照度， 即该光线是灯具发出的光或环境光 通过作业面反射得到的， 而作业面对光的反射率 c 100%， 并且有时( < 10%， 这样一来检测电路中光电传感器处的照度远低于光源直接照射的照度， 从而 在光电传感器处的光信号很弱。 自动调光恒光控制系统不容易分辨环境光与 灯具发出光。 因此为了加强控制电路分辨环境光与灯具发出光的能力， 将检 测电路设为 A、 B两路， 即在 5V直流电压的两端并联 A、 B两路串联电路。
A路检测电路为：依次由光电传感器和电阻构成串联电路连接在集成电路 的正负极两端， 其中所述光电传感器与所述电阻的连接处连接在所述集成电 路的电压或电流检测口第一输入端。
A路检测电路在 IC输入口电压： V = f ( , L2， λ ,, λ 2)， 其中 L为灯 具发出光线通过作业面反射到光电传感器的感光面上照度， L2为环境光线通过 作业面反射到光电传感器的感光面上照度， λ i是关于灯具发出光对应的波长， λ 2是关于环境光对应的波长。 V关于 偏导数： Vu = f u (U, L2， λ,, λ2) > 0， 关于 L2偏导数： VL2 = f L2 ( , L2， λ,, λ2) 〉 0， 即 V是关于 LI和 L2的严格单调增函数。
B路检测电路为：依次由电阻和光电传感器构成串联电路连接在所述集成 电路的正负极两端， 其中所述光电传感器与所述电阻的连接处连接在所述集 成电路的电压或电流检测口第二输入端。
B路的检测电路在 IC输入口电压： 11= § ( ， U, λ,, λ2)， 其中 L2， 入^ 入2的意义与 Α路相同， u关于 LJ¾导数： uu gu d^ L2， λ,, λ2) < 0， 关于 L2偏导数： uL2 = gL2 ( , L2， λ" λ2) < 0， 即 u是关于 LI和 L2的严格单调减函数。
A、 B两路检测电路中的光电传感器可以为光敏电阻、 光敏二极管、 光敏 三极管、 光电管或光电倍增管。
图 2所示的是 A、 B两路检测电路中光电传感器为光敏电阻的情况， 图 3 所示的是 、 B两路检测电路中光电传感器为光敏二极管的情况， 图 4所示的 是 A、 B两路检测电路中光电传感器为光敏三极管的情况。
实施例三：
为了进一步增强自动调光恒光控制系统分辨环境光与灯具发出光的能 力， 可将检测电路设为更多路 （大于两路）， 但是每一路检测电路在 IC检测 口的输入电压关于 1^和 L2都必须是严格单调函数， 即关于 1^和 L2偏导数都是 恒大于 0或者恒小于 0。
本发明的自动调光恒光控制系统体积小、 能够安装在灯具内、 成本低、 使用方便。 该本发明能够达到健康照明的目的， 又因为充分利用自然光等环 境光， 而达到节能的效果。
据了解， 仅在我国照明耗电量占总发电量的 15%左右。 2004年我国的总 发电量为 21870亿千瓦小时， 年照明耗电达 3280.5亿度， 相当于三峡水利发 电工程年发电量（840亿度） 的四倍左右， 据专家统计白天照明占照明用电的 50%以上， 主要是商业和工业用电。 若使用该发明的技术， 将充分利用了自然 光， 使得我国总耗电减少几个百分点， 既节约了能源， 又达到健康照明的目 的， 其意义巨大。
上述实施例用来解释说明本发明， 而不是对本发明进行限制， 在本发明 的精神和权利要求的保护范围内， 对本发明作出的任何修改和改变， 都落入 本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求 书
1.自动调光恒光控制系统， 其特征在于： 包括
检测电路： 检测灯具照射作业面的反射光的亮度和波长是否发生变化， 反射光的亮度和波长既包括灯具本身发出的光， 也包括外部环境光， 将光信 号转换为电信号送给控制电路； 并且每隔一段时间测量一次作业面对光的反 射率 c ;
控制电路： 将检测电路送来的电信号进行模数转换， 分辨出是外部环境 光通过作业面反射的光还是灯具本身发出光通过作业面反射的光， 计算出灯 具光源的光通量 Φ , 输出对应于该光通量 Φ的脉冲宽度调制 PWM形式的控制 信号， PWM的占空比对应灯具光源的光通量 Φ和功率； 根据作业面对光的反射 率 c的变化， 调整光电传感器处的照度 LR值， 使得 LR = cL， 即作业面上设定 的固定照度 L保持 L = LR ÷ c的函数关系；
若是外部环境光发生变化， 则控制电路输出的 爾 占空比改变， 以调节 灯具的光通量 Φ , 使得作业面上的照度： L =来自于外部环境光线的照度 +灯 具本身发出光线的照度保持不变， 否则控制电路输出的 PWM 占空比不改变， 即不调节灯具的光通量 Φ和功率。
2.根据权利要求 1 所述的自动调光恒光控制系统， 其特征在于， 所述检 测电路为一路： 由光电传感器和电阻构成串联电路连接在所述集成电路的正 负极两端， 所述光电传感器与所述电阻的连接处连接在所述集成电路的电压 或电流检测口输入端， 所述光电传感器为光敏电阻、 光敏二极管、 光敏三极 管、 光电管或光电倍增管。
3.根据权利要求 1 所述的自动调光恒光控制系统， 其特征在于， 所述检 测电路为 、 B两路； A路检测电路为： 依次由光电传感器和电阻构成串联电 路连接在所述集成电路的正负极两端， 其中所述光电传感器与所述电阻的连 接处连接在所述集成电路的电压或电流检测口第一输入端；
B路检测电路为：依次由电阻和光电传感器构成串联电路连接在所述集成 电路的正负极两端， 其中所述光电传感器与所述电阻的连接处连接在所述集 成电路的电压或电流检测口第二输入端；
所述 A、 B两路检测电路中的光电传感器为光敏电阻、 光敏二极管、 光敏 三极管、 光电管或光电倍增管。
4.根据权利要求 1 所述的自动调光恒光控制系统， 其特征在于， 所述检 测电路为大于两路的多路， 每一路在所述集成电路检测口的输入电压或电流 是关于 1^和 L2的严格单调函数， 即关于 1^和 L2的偏导数恒大于 0或者恒小于 0， 其中 表示灯具发出光线通过作业面反射到光电传感器的感光面上照度， L2表示环境光线通过作业面反射到光电传感器的感光面上照度。
5.根据权利要求 1 所述的自动调光恒光控制系统， 其特征在于， 每隔 1 微秒〜 1小时测量一次作业面对光的反射率 c。
6.根据权利要求 1 所述的自动调光恒光控制系统， 其特征在于， 所述控 制电路由集成电路实现。
7.根据权利要求 1 所述的自动调光恒光控制系统， 其特征在于， 所述灯 具光源包括： LED、 荧光灯、 节能灯、 白炽灯、 HID灯、 无电极灯、 低压钠灯、 超高压金属卤化物灯、 氙灯、 或碳弧灯。
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