專利名稱：照明系統(tǒng)的調(diào)暗的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)領域，更具體地說，涉及包括多個照明單元的照明系統(tǒng)的調(diào)暗。
背景技術：
照明系統(tǒng)(例如，辦公室使用的照明系統(tǒng)，其中，較大區(qū)域需要被照亮以達到標定光通量級)通常包括多個照明單元(或光源，或光源組)，每個照明單元被配置成照明目標區(qū)域。照明單元以組合方式，提供全部空間的適當照明。鑒于節(jié)能，照明單元可以包括光傳感器(也被稱為日光傳感器)，除了由照明單元自身生成的人造光通量以外，其還考慮日光對于照明單元的目標區(qū)域的光通量級的貢獻。 包含光導電池的光傳感器被配置成測量在照明單元的目標區(qū)域內(nèi)的光通量。如果照明單元的目標區(qū)域具有由進入目標區(qū)域的自然光所生成的足夠光通量級，那么，相應照明單元將通過光傳感器而被控制，以在照明單元的目標區(qū)域中不生成或生成較低級別的(人造)光通量。僅有限的自然光通量或完全沒有自然光通量進入在其目標區(qū)域的其他照明單元將通過它們相應的光傳感器而被控制，以產(chǎn)生較高級別的人造光通量。因此，無論是高自然光通量還是低自然光通量存在于不同目標區(qū)域中，通過添加適當?shù)娜嗽旃馔?，所有目標區(qū)域可能以相同光通量而被照亮。當使用光傳感器時，如果發(fā)現(xiàn)在照明單元的目標區(qū)域中的光通量級高于需要或者高于期望，(手工或自動地)使照明單元調(diào)暗應該是可能的。這尤其應用于當自然光通量相對低時，例如在建筑區(qū)域的陰暗部分、在陰暗天氣的時段中或者在夜晚。通過將手工或自動操作的調(diào)暗元件添加到每個照明單元，可以執(zhí)行照明單元的調(diào)暗，調(diào)暗元件優(yōu)先于光傳感器。數(shù)字控制系統(tǒng)也可以用于提供一個或多個照明單元的手工或自動調(diào)暗。在使用中的已知調(diào)暗設置的劣勢是所需要的部件數(shù)目、照明系統(tǒng)的復雜性、包含安裝成本在內(nèi)的關聯(lián)成本、照明系統(tǒng)測試運行困難等。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種提供低成本、簡單且有效的調(diào)暗設置的照明系統(tǒng)將是所期望的。為了更好地解決一個或者多個上面關注，在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種照明系統(tǒng)，其包括多個照明單元，每個照明單元被配置為照明目標區(qū)域，以及還包括調(diào)暗單元。每個照明單元包括至少一個光源；耦接到光源的可控制光源驅(qū)動器，該光源驅(qū)動器被配置成根據(jù)由電流源產(chǎn)生的輸入控制電壓而向所述光源供電；以及光傳感器，其被配置成測量在照明單元的目標區(qū)域中的光通量，該光傳感器耦合至所述電流源，并且具有與光通量對應的可變電導。特別地，當光傳感器上的入射光降低時，光傳感器的電導也下降，并且反之亦然。調(diào)暗元件具有可調(diào)整電導。每個光傳感器通過相應二極管并聯(lián)地耦合至調(diào)暗元件。特別地，該二極管的陽極指向光傳感器。進一步，二極管的陰極指向調(diào)暗元件。在根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)中，耦合至調(diào)暗元件(其能夠被認為是中央調(diào)暗元件)并且具有接收低自然光通量(并且隨后會從(多個)關聯(lián)光源接收高人造光通量)的目標區(qū)域的照明單元可以由調(diào)暗元件調(diào)暗，在一個實施例中，調(diào)暗元件是可變電阻器或電位計。對于耦合至調(diào)暗元件的所有照明單元，這提供了達到某個最大人造光通量級的可選中央調(diào)暗。 如果與照明單元關聯(lián)的光傳感器會檢測到充分的自然光通量，照明單元的實際人造光通量級可以低于由調(diào)暗元件設定的這個最大人造光通量級。本發(fā)明的這些和其他方面將更容易被理解，因為通過參考下文具體描述以及結(jié)合附圖進行考慮，能夠更好地對之進行了解，在附圖中，相同參考符號指代相同部分。


圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的實施例的電路圖。
具體實施例方式圖1描繪了包括第一照明單元1和第二照明單元4的照明系統(tǒng)。第一照明單元1 包括第一光源101和可控的第一光源驅(qū)動器2。第一光源驅(qū)動器2包括耦合至第一光源101 的第一驅(qū)動器電流源102，用于向第一光源101提供電流Ilamp。將第一電壓測量電路103 (并聯(lián)地)耦合至生成DC電流I0的第一測量電流源104和包括光導電池的第一光傳感器3 的并聯(lián)設置。同樣，第二照明單元4包括第二光源201和可控的第二光源驅(qū)動器5。第二光源驅(qū)動器5包括第二驅(qū)動器電流源202，其耦合至第二光源201，用于向第二光源201提供電流 Ilamp。將第二電壓測量電路203 (并聯(lián)地)耦合至生成DC電流I。的第二測量電流源204和包括光導電池的第二光傳感器6的并聯(lián)設置
第一光傳感器3和第二光傳感器6的光導電池每個具有取決于入射在它們上的光量的可變電阻。在光導電池上的入射光量高時，其電阻低(換言之，其電導高)，相反，當在光導電池上的入射光量低時，其電阻高(換言之，其電導低)。光傳感器3、6的每個分別測量相應照明單元1、4的目標區(qū)域或其代表部分中的光量。此處，將目標區(qū)域限定為預定要接收由照明單元生成的光的區(qū)域。第一光源101和第二光源201的每個可以包括一個或者多個白熾燈、氣體放電燈、 發(fā)光二極管(LED)、LED燈或其他類型的燈中的任意個。如在相應元件之間的箭頭所表示的，第一電壓測量電路103控制第一驅(qū)動器電流源102，并且第二電壓測量電路203控制第二驅(qū)動器電流源202。隨著由第一和/或第二測量電路103、203測量的電壓上升，由第一和/或第二驅(qū)動器電流源102、202分別產(chǎn)生的電流Ilamp上升。相反，隨著由第一和/或第二測量電路103、203測量的電壓下降，由第一和/ 或第二驅(qū)動器電流源102、202分別生成的電流Ilamp下降。隨著燈電流Ilamp上升，由相應第一和第二光源101、102產(chǎn)生更高的人造光通量。將第一光傳感器3通過二極管9并聯(lián)地耦合至調(diào)暗元件，在示出的實施例中，其為電位計(或可變電阻器)7。將第二光傳感器6通過二級管10并聯(lián)地耦合至電位計7。如被包括在虛線內(nèi)的二級管13所指示的，可以將具有進一步照明傳感器的進一步照明單元(具有與照明單元1和4相似的基本電路設置)通過二級管并聯(lián)地耦合至電位計7。將第一二極管9、第二電極管10和可能的進一步二極管13的陽極分別指向相應的第一光傳感器3、第二光傳感器6以及可能的進一步光傳感器，并且將第一二級管9、第二二極管10和可能的進一步二極管13的陰極指向電位計7
包括照明單元1和4的照明系統(tǒng)的操作如下。對于第一測量電流源104，將第一光傳感器3與第一二極管9和電位計7的串聯(lián)設置并聯(lián)地耦合。當?shù)谝欢O管9后向偏置時，由第一測量電流源104產(chǎn)生的電流I。流過第一光傳感器3，第一光傳感器3的電阻/電導確定了在第一測量電流源104兩端的電壓，從而確定了在第一電壓測量電路103兩端的電壓。當?shù)谝欢O管9前向偏置時，由第一測量電流源104產(chǎn)生的電流I。部分地流過第一光傳感器3，以及部分地流過二極管9和電位計 7，其中，第一光傳感器和電位計9的并聯(lián)布置的電阻/電導基本上確定了在第一測量電流源104兩端的電壓，從而確定了在第一電壓測量電路103兩端的電壓。第一電壓測量電路 103基于在第一電壓測量電路103兩端的電壓(或者在第一測量電流源104兩端的電壓)控制由第一驅(qū)動器電流源102輸出的電流Ilamp,以便當測量的電壓高時，至第一光源101的電流Ilamp高，并且當測量的電壓低時，至第一光源101的電流Ilamp低。對于第二測量電流源204，將第二光傳感器6并聯(lián)地耦合至第二二極管10和電位計7的串聯(lián)設置。當?shù)诙O管10后向偏置時，由第二測量電流源204產(chǎn)生的電流I0流過第二光傳感器6，第二光傳感器6的電阻/電導確定了在第二測量電流源204兩端的電壓。 當?shù)诙O管10前向偏置時，由第二測量電流源204產(chǎn)生的電流I。部分地流過第二光傳感器6，并且部分地流過二極管10和電位計7，其中，第二光傳感器6和電位計7的并聯(lián)設置的電阻/電導基本確定了在第二測量電流源204兩端的電壓。第二電壓測量電路203基于在第二電壓測量電路203兩端的電壓(或者在第二測量電流源204兩端的電壓)控制由第二驅(qū)動器電流源202輸出的電流Ilamp,以便當測量電壓高時，至第二光源201的電流Ilamp高， 并且當測量電壓低時，至第二光源201的電流Ilamp低。為了闡釋目的，首先分析在白天期間的照明情形。假定將第一照明單元1定位在房間窗戶附近，從而，在白天，第一照明單元1的目標區(qū)域接收到大量自然光通量，其被第一光傳感器3檢測到。結(jié)果，第一光傳感器3的光導電池的電阻相對低(即，第一光傳感器3的光導電池電導相對高)，并且第一光源驅(qū)動器2的第一測量電流源104在線11上產(chǎn)生低控制電壓，這在第一光源驅(qū)動器2中被第一電壓測量電路103監(jiān)控。這個低控制電壓迫使第一光源驅(qū)動器2以低功率電平操作在第一照明單元 1中的第一光源101。因此，自然光通量結(jié)合由第一照明單元1產(chǎn)生的人造光通量，建立了在第一照明單元1的目標區(qū)域中的預定光通量。而且，假定將第二照明單元4定位在距離房間任何窗戶較遠的距離處，從而在白天，第二照明單元的目標區(qū)域基本接收不到或僅接收有限的自然光通量，其被第二光傳感器6檢測到。結(jié)果，第二光傳感器6的光導電池的電阻相對高(S卩，第二光傳感器6的光導電池的電導相對低)，并且第二光源驅(qū)動器5的第二測量電流源204在線12上產(chǎn)生高電壓， 這在第二光源驅(qū)動器5中被第二電壓測量電路203檢測到。這個高控制電壓迫使第二光源驅(qū)動器5以高功率電平操作在第二照明單元4中的第二光源201。較之線11，在線12上的高控制電壓使第二二極管10前向偏置(接通)，并且使第一二極管9后向偏置(斷開)。因此，電位計7并聯(lián)地耦合至第二光傳感器6，并且流過電位計7和第二光傳感器6的組合電阻的電流I。產(chǎn)生了在第二電壓測量電路203兩端的電壓，其能夠通過改變(調(diào)整)電位計7的電阻(電導)而被改變。因此，通過減少電位計7的電阻 (增加電導)，能夠減少導致第二照明單元4的高光輸出的第二光源驅(qū)動器5的高功率電平。 只要線12上的控制電壓高于線11上的控制電壓，并且只要第一光源驅(qū)動器2的功率級別低于第二光源驅(qū)動器5的功率級別(由于第一光傳感器3所導致的線11上的控制電壓)，則第一光源驅(qū)動器2不受電位計7的電阻任何改變(調(diào)整)的影響。如上文所指出的，可以將具有進一步光傳感器的一個或多個進一步照明單元(具有與照明單元1和4類似的基本電路設置)通過二極管13并聯(lián)地耦合至電位計7。如果假定將進一步照明單元(像照明單元4)定位在離房間任何窗戶的遠距離處，從而在白天，它們的目標區(qū)域基本接收不到或僅接收有限的自然光通量(其被相應光傳感器檢測到)，然后， 由照明單元4以及這些進一步的照明單元所產(chǎn)生的光通量，可以通過(一個)電位計7調(diào)整， 從而提供中央調(diào)暗設置。第二，分析基本沒有自然光存在的照明情形，例如在陰暗天氣或夜晚期間。在沒有自然光通量的情形下，在照明系統(tǒng)中的所有光傳感器3、6具有高電阻(低電導)。因此，第一和第二測量電流源104、204在線11、12上產(chǎn)生高控制電壓，其分別使第一和第二二極管9、10前向偏置。在電位計7兩端生成單一控制電壓，其中央地控制由所有照明單元1、4產(chǎn)生的人造光通量。如果電位計7的電阻高(或者其電導低)，那么，在第一和第二電壓測量電路103、203兩端的電壓高，導致由所有照明單元1、4在它們的目標區(qū)域中產(chǎn)生高人造光通量。如果電位計7的電阻低(或其電導高)，那么在第一和第二電壓測量電路103、203兩端的電壓低，導致由所有照明單元1、4在它們的目標區(qū)域中產(chǎn)生低人造光通量。第三，分析在白天期間的照明情形，其中，第一照明單元的目標區(qū)域接收高的自然光通量級，第二照明單元的目標區(qū)域接收中的自然光通量級，以及第三照明單元的目標區(qū)域接收低的自然光通量級。假定調(diào)暗元件的電導(電位計7)低(或者其電阻高)，則第一、第二和第三照明單元的二極管均被后向偏置。因此，由第一、第二和第三照明單元所產(chǎn)生的人造光通量由它們的光傳感器確定。第一照明單元將產(chǎn)生低人造光通量，第二照明單元將產(chǎn)生中人造光通量，以及第三照明單元將產(chǎn)生高人造光通量。當將調(diào)暗元件的電導調(diào)整為中(或者將其電阻調(diào)整為中)時，那么，第三照明單元的二極管變成前向偏置，而第一和第二照明單元的的二極管保持后向偏置。因此，當將調(diào)暗元件的電導調(diào)整為中時，僅第三照明單元被調(diào)暗。當將調(diào)暗元件的電導調(diào)整為高(或者將其電阻調(diào)整為低)時，則不僅第三照明單元的二極管，而且第二照明單元的二極管也變成前向偏置，而第一照明單元的二極管保持后向偏置。因此，當將調(diào)暗元件的電導調(diào)整為高時，第二和第三照明單元調(diào)暗。因此，當將中央調(diào)暗元件的電導從低調(diào)整到高(或?qū)⑵潆娮鑿母哒{(diào)整到低)時，調(diào)暗元件在功率級別高于與調(diào)暗元件的調(diào)整相對應的功率級別的所有照明元件(如由它們的光傳感器所確定的)上進行操作。從上述分析可以得出，當自然光通量可用時，根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)通過減少照明單元目標區(qū)域中的人造光通量，提供了最大的能源效率，而對于較少或沒有自然光通量可用的照明單元目標區(qū)域，中央調(diào)暗元件(電位計或可變電阻)可以被用于中央地控制人造光通量。調(diào)暗元件可以被手工或自動地調(diào)整(例如，由電子控制單元根據(jù)如時間、在場人員等的預定參數(shù)值來控制調(diào)整)
如上文所具體解釋的，照明系統(tǒng)包括多個照明單元，每個照明單元被配置成照明目標區(qū)域。提供一種具有可調(diào)整電導的中央調(diào)暗元件。每個照明單元包括至少一個光源、與該光源耦合的可控光源驅(qū)動器以及被配置成測量照明單元的目標區(qū)域中光通量的光傳感器。 光源驅(qū)動器根據(jù)由電流源產(chǎn)生的輸入控制電壓向光源供電。光傳感器與電流源耦合，并且具有與光通量對應的可變電導。通過將每個光傳感器經(jīng)由相應二極管并聯(lián)地耦合至調(diào)暗元件，可以組合地調(diào)暗照明單元。如所要求的，此處公開了本發(fā)明的具體實施例；然而，應理解的是，公開的實施例僅是本發(fā)明的示例，本發(fā)明能夠以各種形式實施。因此，此處公開的特定結(jié)構(gòu)性和功能性細節(jié)不應被解釋為限制，而僅是作為權利要求的基礎，以及作為用于教導本領的技術人員以各種方式在任何適當?shù)木唧w結(jié)構(gòu)中采用本發(fā)明的代表性基礎。此外，此處所使用的術語和短語并非旨在限定，而是提供對本發(fā)明的可理解的描述。此處所使用的術語“一”或“一個”被定義為一個或多于一個。此處所使用的術語 “多個”被定義為兩個或多于兩個。此處所使用的術語“另一”被定義為至少第二個或更多。 此處所使用的術語“包含”和/或“具有”被定義為包括(即，開放性語言，不排除其他元件或步驟)。在權利要求中的任何參考符號不應被解釋為限制權利要求或本發(fā)明的范圍。在彼此不同的從屬權利要求中陳述某些措施的這一事實，并非表示不能有利地使用這些措施的組合。此處所使用的術語“耦合”被定義為連接，雖然未必是直接地并且未必是機械地連接。
權利要求
1.一種照明系統(tǒng)包括(a)多個照明單元(1、4)，其中每個照明單元被配置成照明目標區(qū)域，每個照明單元包括-至少一個光源(101、201)；-耦合至所述光源(101、201)的可控光源驅(qū)動器(2、5)；所述光源驅(qū)動器被配置成根據(jù)由電流源產(chǎn)生的輸入控制電壓向所述光源供電；以及-光傳感器(3、6)，被配置成測量在所述照明單元(1、4)的目標區(qū)域中的光通量，所述光傳感器耦合至所述電流源，并且具有與光通量對應的可變電導，(b)具有可調(diào)整電導的調(diào)暗元件(7)，其中每個光傳感器(3、6)通過相應二極管(9、10、 13)并聯(lián)地耦合至所述調(diào)暗元件(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中當在所述光傳感器上的入射光降低時，所述光傳感器(3，6)的電導降低，并且反之亦然。
3.根據(jù)權利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述二極管(9、10、13)的陽極指向所述光傳感器(3、6)。
4.根據(jù)權利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述二極管(9、10、13)的陰極指向所述調(diào)暗元件(7)。
5.根據(jù)權利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述調(diào)暗元件(7)是可變電阻或電位計。
全文摘要
一種照明系統(tǒng)包括多個照明單元(1、4)，每個照明單元被配置成照明目標區(qū)域。提供一種具有可調(diào)整電導的中央調(diào)暗系統(tǒng)。每個照明單元包括至少一個光源(101、201)、耦合至光源(101、201)的可控光源驅(qū)動器(2、5)以及被配置成測量在照明單元(1、4)的目標區(qū)域中的光通量的光傳感器(3、6)。光源驅(qū)動器根據(jù)由電流源產(chǎn)生的輸入控制電壓向光源供電。將光傳感器耦合至電流源，并且具有與光通量對應的可變電導。通過將每個光傳感器(3、6)經(jīng)由相應二極管(9、10、13)耦合至調(diào)暗元件(7)，可以組合地調(diào)暗照明單元(1、4)。
文檔編號H05B37/02GK102474948SQ201080032982
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月19日 優(yōu)先權日2009年7月21日
發(fā)明者伯克 U. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司