控制照明設(shè)備的方法
【專(zhuān)利摘要】根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種控制照明設(shè)備的方法。該方法包括從調(diào)光器接收輸入，該輸入表示針對(duì)該照明設(shè)備的期望光輸出水平?；谠撦斎牒驼彰髟O(shè)備的功率消耗與控制電壓之間的校準(zhǔn)后的關(guān)系來(lái)計(jì)算用于操作包括在照明設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)器單元的控制電壓。
【專(zhuān)利說(shuō)明】控制照明設(shè)備的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體涉及基于調(diào)光的照明設(shè)備的光輸出控制的領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 照明設(shè)備通常被連接到調(diào)光器(光控制單元）來(lái)提供對(duì)從照明設(shè)備發(fā)射的光的強(qiáng) 度的控制。當(dāng)要調(diào)節(jié)光強(qiáng)度時(shí)，光控制單元通常接收(相對(duì)）光輸入水平。該輸入通常依據(jù) 最大光水平的光水平百分比。然后通過(guò)光控制單元將該(相對(duì)）光輸入水平轉(zhuǎn)換為模擬控 制電壓。控制單元利用調(diào)光曲線(xiàn)的線(xiàn)性逼近(通常被表達(dá)為y=ax+b，其中y是相對(duì)光水平、 X是控制電壓，并且a和b是恒定值)來(lái)確定與所接收的光輸入水平匹配的控制電壓。為了 建立該線(xiàn)性逼近，光控制單元通常從"燈類(lèi)型文件"中的預(yù)定數(shù)據(jù)得出定義例如斜率W及與 y軸的交點(diǎn)之類(lèi)的參數(shù)。通常使得該線(xiàn)性逼近盡可能緊密地匹配驅(qū)動(dòng)器調(diào)光曲線(xiàn)。通過(guò)照 明設(shè)備的調(diào)光驅(qū)動(dòng)器和燈將從上述逼近得出的模擬控制電壓轉(zhuǎn)換為(相對(duì)）光輸出水平。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供對(duì)來(lái)自基于調(diào)光的照明設(shè)備的光輸出的改進(jìn)控制。
[0004] 該目的和其它目的通過(guò)如獨(dú)立權(quán)利要求所限定的方法、控制單元和照明設(shè)備來(lái)實(shí) 現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)施例由從屬權(quán)利要求來(lái)限定。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種控制照明設(shè)備的方法。該方法包括從調(diào)光器 接收輸入，該輸入表示針對(duì)該照明設(shè)備的期望光輸出水平。計(jì)算用于包括在照明設(shè)備中的 驅(qū)動(dòng)器單元的控制電壓，W由此基于輸入來(lái)操作照明設(shè)備中使用的光源W便提供期望光輸 出水平，其中該計(jì)算至少部分基于照明設(shè)備的功率消耗和控制電壓之間的校準(zhǔn)后的關(guān)系。
[0006] 本發(fā)明提供了一種控制照明設(shè)備W使得來(lái)自照明設(shè)備的光輸出更加緊密地對(duì)應(yīng) 于期望光水平的方法?？刂苼?lái)自照明設(shè)備的光輸出的常規(guī)方法通常依賴(lài)于分配從調(diào)光控制 特性的線(xiàn)性逼近計(jì)算的控制電壓。然而該些線(xiàn)性逼近由于驅(qū)動(dòng)器調(diào)光曲線(xiàn)（即實(shí)際調(diào)光曲 線(xiàn)）的非線(xiàn)性而通常導(dǎo)致期望的光水平和實(shí)際的光(輸出）水平之間的差異。本發(fā)明相反是 基于W下洞察：照明設(shè)備的功率消耗比線(xiàn)性逼近的控制電壓更緊密地與光輸出水平相關(guān)。 因此，替代使用線(xiàn)性逼近來(lái)得到表示期望光水平的控制電壓，本發(fā)明使用功率消耗和控制 電壓之間的校準(zhǔn)后的關(guān)系來(lái)（自動(dòng)）確定要求的控制電壓。
[0007] 在本發(fā)明中接收的輸入表示期望光輸出水平，該期望光輸出水平例如可W最大光 輸出水平的百分比來(lái)表達(dá)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，如果該輸入指示X%的光輸出水平，則從校準(zhǔn)后的關(guān)系來(lái)計(jì)算用于驅(qū) 動(dòng)照明設(shè)備的控制電壓，使得其提供最大功率消耗的X%的功率消耗或者照明設(shè)備的要求 的光輸出水平。
[0009] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，校準(zhǔn)后的關(guān)系可W通過(guò)查找表來(lái)表示(或在查找表中實(shí) 現(xiàn))。查找表或調(diào)光表可包括用于特定照明設(shè)備的調(diào)光控制特性。例如，可W從查找表得出 對(duì)應(yīng)于特定照明設(shè)備和驅(qū)動(dòng)器的最低可能控制電壓的最小調(diào)光水平W及對(duì)應(yīng)于最高可能 控制電壓的最大照明水平。查找表提供了例如實(shí)現(xiàn)如通過(guò)輸入定義的要求的輸出光水平所 必需的控制電壓。
[0010] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可通過(guò)調(diào)光曲線(xiàn)來(lái)表示校準(zhǔn)后的關(guān)系。表示校準(zhǔn)后的 關(guān)系的調(diào)光曲線(xiàn)更緊密地對(duì)應(yīng)于實(shí)際驅(qū)動(dòng)器調(diào)光曲線(xiàn)，并且因此可允許對(duì)輸出光的更精確 控制。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可通過(guò)針對(duì)各個(gè)控制電壓值測(cè)量功率消耗來(lái)建立校準(zhǔn)后 的關(guān)系。例如，該校準(zhǔn)可例如在照明設(shè)備的安裝期間僅執(zhí)行一次，或者W隨機(jī)或定義的時(shí)間 間隔重復(fù)地執(zhí)行，W確保在特定照明設(shè)備的整個(gè)壽命期間的精確輸出光水平。從測(cè)量值可 建立查找表或調(diào)光曲線(xiàn)。
[0011] 通過(guò)利用校準(zhǔn)后的關(guān)系，本發(fā)明消除了對(duì)輸入保存調(diào)光控制特性（即線(xiàn)性化的調(diào) 光曲線(xiàn)的斜率和y截距)的燈類(lèi)型文件的需要。實(shí)際上，管理燈類(lèi)型文件及其到照明設(shè)備的 分布通常是麻煩的。
[0012] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可存儲(chǔ)校準(zhǔn)后的關(guān)系的測(cè)量值。存儲(chǔ)可例如在照明控 制單元的非易失性存儲(chǔ)器中發(fā)生。如果W某些時(shí)間間隔執(zhí)行校準(zhǔn)，則對(duì)值的存儲(chǔ)可允許分 析巧日比較）照明設(shè)備隨著時(shí)間的調(diào)光特性。此外，可將存儲(chǔ)的值傳輸?shù)截?fù)責(zé)控制多個(gè)照明 設(shè)備的段控制單元(例如用于監(jiān)控的目的)。
[0013] 在另一實(shí)施例中，可分析校準(zhǔn)后的關(guān)系的測(cè)量值（即所測(cè)量的功率消耗和控制電 壓）W建立調(diào)光曲線(xiàn)。換言之，分析作為控制電壓值的函數(shù)的所測(cè)量的功率消耗。W該方 式，可確定例如最小調(diào)光水平和最大控制值之類(lèi)的調(diào)光特性。
[0014] 在另一實(shí)施例中，可進(jìn)一步分析所測(cè)量的功率消耗W確定在照明設(shè)備中使用的光 源的類(lèi)型?？赏ㄟ^(guò)分析功率消耗對(duì)比控制水平的比率來(lái)確定光源的類(lèi)型，其中控制水平例 如遵循W下序列：首先，將燈(或光源）預(yù)熱幾分鐘(例如5分鐘)。其次，逐步調(diào)暗該燈。當(dāng) 調(diào)光水平達(dá)到該燈的最小調(diào)光水平時(shí)，燈將關(guān)閉，從而引起功率消耗的突然降低。因此可通 過(guò)分析預(yù)熱時(shí)的功率消耗、控制輸入水平和功率消耗之間的關(guān)系W及所達(dá)到的最小調(diào)光水 平之間的相關(guān)性來(lái)確定燈類(lèi)型。某些燈類(lèi)型(例如白識(shí)燈、LED)允許調(diào)暗到0%，而其它燈類(lèi) 型(例如HID)僅允許非常有限的調(diào)光。此外，可進(jìn)一步分析功率消耗對(duì)比光輸出水平W便 精調(diào)功率消耗和控制電壓之間的校準(zhǔn)后的關(guān)系。
[0015] 在另一實(shí)施例中，可對(duì)所測(cè)量的功率消耗執(zhí)行進(jìn)一步分析W便確定在照明設(shè)備中 使用的光源的預(yù)熱時(shí)間和壽命預(yù)期。例如，在放電燈的情況下，光源一旦被開(kāi)啟，功率消耗 將在幾分鐘之后穩(wěn)定。與此相比，在L邸燈的情況下，功率消耗非?？斓胤€(wěn)定。穩(wěn)定所要求 的時(shí)間和最終測(cè)量的功率消耗值可用于確定燈類(lèi)型，燈類(lèi)型轉(zhuǎn)而可用于估計(jì)壽命預(yù)期。該 信息對(duì)于照明設(shè)備的改進(jìn)控制是有用的。例如，如果功率消耗隨時(shí)間變化，則可能有利的是 在預(yù)熱時(shí)間之后僅從控制電壓的最大水平來(lái)修正或調(diào)節(jié)控制電壓，特別是在需要實(shí)現(xiàn)特別 光路的包括多個(gè)照明設(shè)備的系統(tǒng)中。而且，從安全角度，對(duì)光源的壽命預(yù)期或壽命時(shí)間的估 計(jì)可證明是有價(jià)值的，因?yàn)槠涮峁┝岁P(guān)于何時(shí)改變特定光源或燈的信息。
[0016] 在另一實(shí)施例中，照明設(shè)備中使用的光源可從由W下構(gòu)成的組中選擇；發(fā)光二極 管（LED )光源、高壓軸光源、金屬團(tuán)化物光源和英光光源。
[0017] 在另一實(shí)施例中，（多個(gè)）控制電壓值可在0和10V之間或在1和10V之間。該可 利用使用0-10V或1-10V協(xié)議的調(diào)光驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0018] 應(yīng)當(dāng)理解的是，上文公開(kāi)的實(shí)施例可自由組合，除非另有聲明。被公開(kāi)為適用于本 發(fā)明的實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被進(jìn)一步解釋為同樣適用于本發(fā)明的所有方面。特別是，上文關(guān)于方法 方面所公開(kāi)的具體實(shí)施例也與本發(fā)明的W下另外方面有關(guān)。
[0019] 在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于照明設(shè)備的控制單元，該控制單元被配 置為從調(diào)光器接收表示針對(duì)該照明設(shè)備的期望光輸出水平的輸入，并且計(jì)算用于包括在照 明設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)器單元的控制電壓，W由此基于該輸入來(lái)操作照明設(shè)備中使用的光源W便 提供期望光輸出水平，其中該計(jì)算至少部分基于照明設(shè)備的功率消耗和控制電壓之間的校 準(zhǔn)后的關(guān)系。
[0020] 在本發(fā)明的另一方面，提供了一種包括如上文定義的控制單元、驅(qū)動(dòng)器單元和功 率測(cè)量單元的照明設(shè)備。如上文概述的，控制單元被配置為從調(diào)光器接收輸入并且計(jì)算對(duì) 應(yīng)于所接收的輸入的控制電壓?？刂茊卧M(jìn)一步被配置為將所計(jì)算的控制電壓傳輸?shù)津?qū)動(dòng) 器單元，驅(qū)動(dòng)器單元轉(zhuǎn)而被配置為操作照明設(shè)備中使用的光源W致提供期望光輸出水平。 功率測(cè)量單元被配置為測(cè)量由照明設(shè)備中使用的光源和/或驅(qū)動(dòng)器單元中的至少一個(gè)在 照明設(shè)備的工作期間消耗的功率。將所測(cè)量的功率消耗傳輸?shù)娇刂茊卧猈建立功率消耗和 控制電壓之間的關(guān)系。
[0021] 照明設(shè)備可例如是室內(nèi)或室外照明系統(tǒng)的一部分。當(dāng)照明設(shè)備是室外照明系統(tǒng)的 一部分時(shí)，包括在該設(shè)備中的控制單元可W是室外照明器控制器（0LC)。驅(qū)動(dòng)器單元可W是 0-10V或1-10V的調(diào)光驅(qū)動(dòng)器，例如使用0-10V或1-10V協(xié)議的電子電壓調(diào)整的調(diào)光驅(qū)動(dòng) 器。調(diào)光器可W是負(fù)責(zé)控制多個(gè)照明設(shè)備的段控制器（SC)的一部分，或其可W被包括在照 明設(shè)備本身中。
[0022] 應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明涉及在權(quán)利要求中記載的特征的所有可能組合。當(dāng)研究W 下詳細(xì)公開(kāi)文本、圖和所附權(quán)利要求時(shí)，本發(fā)明的另外目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。本領(lǐng) 域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到可組合本發(fā)明的不同特征W建立除下文中描述的那些實(shí)施例之外的實(shí) 施例。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 現(xiàn)在將參考示出本發(fā)明的實(shí)施例的附圖來(lái)更詳細(xì)描述本發(fā)明的該個(gè)和其它方面。
[0024] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的實(shí)施例的示意性表示。
[002引圖2是示出巧例性）實(shí)際驅(qū)動(dòng)器調(diào)光曲線(xiàn)和巧例性）線(xiàn)性逼近的調(diào)光曲線(xiàn)的圖 形表示。
[0026] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制照明設(shè)備的方法的概要。
[0027] 圖是示意性的，并不一定按照比例繪制，并且通常僅示出為了闡明本發(fā)明所必需 的部分，其中可省略或僅提及其它部分。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 參考圖1-3,將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的照明設(shè)備。
[0029] 圖1示意性表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的照明設(shè)備100。照明設(shè)備100包括調(diào)光器 120、控制單元130、驅(qū)動(dòng)器單元140、例如燈之類(lèi)的光源150和功率測(cè)量單元160。在此應(yīng)當(dāng) 理解的是在其它實(shí)施例中，調(diào)光器120不需要被包括在照明設(shè)備100中，并且相反可被包括 在負(fù)責(zé)控制多個(gè)照明設(shè)備的獨(dú)立控制器(未示出）中。
[0030] 控制單元130在（圖3的)步驟310從調(diào)光器120接收表示期望光輸出水平的輸入。 該輸入可W依據(jù)最大光水平的％光水平?？刂茊卧?30例如是室外照明器控制器（0LC)。 基于將在下文進(jìn)一步詳細(xì)描述的校準(zhǔn)后的關(guān)系，控制單元130在步驟320確定對(duì)應(yīng)于該輸 入(通常表示期望光輸出水平）的控制電壓。將所計(jì)算的控制電壓應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)器單元140， 例如電子的0-10V或1-10V調(diào)光驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)器單元將控制電壓轉(zhuǎn)換為用于燈150的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)W便將光強(qiáng)度調(diào)節(jié)到期望光輸出水平。功率測(cè)量單元160測(cè)量由燈150消耗的功率和 /或由驅(qū)動(dòng)器單元140消耗的功率并且將得到的測(cè)量值提供給控制單元130。
[003。 在圖2的圖形表示中，示出了示例性調(diào)光曲線(xiàn)。被標(biāo)為"b"的線(xiàn)性曲線(xiàn)表示作為 控制電壓（X軸）的函數(shù)的光輸出（y軸）的線(xiàn)性逼近，該在現(xiàn)有技術(shù)的控制單元中是常見(jiàn)的。 線(xiàn)性逼近基于包括在必須被分配給控制單元的燈類(lèi)型文件中的調(diào)光特征。燈類(lèi)型文件的調(diào) 光特性通常定義了最小調(diào)光水平和最大控制電壓。
[0032] 即使定義了從例如最小值和最大值之間的插值得到的線(xiàn)性逼近W便盡可能緊密 地匹配實(shí)際驅(qū)動(dòng)器調(diào)光曲線(xiàn)，也經(jīng)常存在某些點(diǎn)處的差異。在該示例中，被標(biāo)為"a"(黑方 塊）的實(shí)際驅(qū)動(dòng)器調(diào)光曲線(xiàn)例如在2V和6V處與被標(biāo)為"b"的線(xiàn)性曲線(xiàn)不同。此外，控制電 壓在9V處飽和。該意味著當(dāng)光輸入水平是例如60%時(shí)，控制單元的任務(wù)是提供對(duì)應(yīng)于該期 望光水平的控制電壓。為了實(shí)現(xiàn)此，現(xiàn)有技術(shù)的控制單元利用被標(biāo)為"b"的線(xiàn)性調(diào)光曲線(xiàn)， 從而得到6V的所要求的控制電壓。然而基于驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際調(diào)光曲線(xiàn)，6V的控制電壓將得到 70%的調(diào)光水平而不是正確的60%的水平。
[0033] 在本實(shí)施例中，基于該輸入和照明設(shè)備的功率消耗與控制電壓之間的校準(zhǔn)后的關(guān) 系來(lái)計(jì)算用于操作照明設(shè)備的控制電壓，使得所計(jì)算的控制電壓對(duì)應(yīng)于該輸入。下面描述 定義功率消耗和控制電壓之間的校準(zhǔn)后的關(guān)系的示例性方法。
[0034] 在例如照明設(shè)備的安裝(調(diào)試階段）期間，控制單元針對(duì)各個(gè)控制電壓執(zhí)行一系列 功率消耗測(cè)量(絕對(duì)或相對(duì)的)。在下面的表格中給出該樣的測(cè)量的示例性輸出。
[00巧]表1:功率測(cè)量的示例性輸出

【權(quán)利要求】
1. 一種控制照明設(shè)備的方法，包括： 從調(diào)光器接收輸入，所述輸入表示針對(duì)所述照明設(shè)備的期望光輸出水平，以及 計(jì)算用于包括在所述照明設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)器單元的控制電壓，以由此基于所述輸入來(lái)操 作所述照明設(shè)備中使用的光源以便提供所述期望光輸出水平， 其中所述計(jì)算至少部分基于所述照明設(shè)備的功率消耗和控制電壓之間的校準(zhǔn)后的關(guān) 系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)查找表來(lái)表示所述校準(zhǔn)后的關(guān)系。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中通過(guò)調(diào)光曲線(xiàn)來(lái)表示所述校準(zhǔn)后 的關(guān)系。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，包括通過(guò)測(cè)量從應(yīng)用各個(gè)控制電壓值 而獲得的功率消耗值以建立所述校準(zhǔn)后的關(guān)系，來(lái)校準(zhǔn)所述照明設(shè)備。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，包括存儲(chǔ)所述校準(zhǔn)后的關(guān)系的所述測(cè)量的功率消耗 值和所述各個(gè)控制電壓值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括分析作為所述各個(gè)控制電壓值 的函數(shù)的所述測(cè)量的功率消耗值以建立調(diào)光曲線(xiàn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4-6中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括分析所述測(cè)量的功率消耗值以 確定所述光源的類(lèi)型。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4-7中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括分析所述測(cè)量的功率消耗值以 確定所述光源的預(yù)熱時(shí)間和/或壽命預(yù)期。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述光源選自包括以下各項(xiàng)的組： LED光源、高壓鈉光源、金屬鹵化物光源和熒光光源。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述控制電壓在〇到10V的范圍 中或在1到10V的范圍中。
11. 一種用于照明設(shè)備的控制單元，所述控制單元被配置為從調(diào)光器接收輸入，所述 輸入表示針對(duì)所述照明設(shè)備的期望光輸出水平，并且所述控制單元被配置為計(jì)算用于包括 在所述照明設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)器單元的控制電壓，以由此基于所述輸入來(lái)操作所述照明設(shè)備中 使用的光源以便提供所述期望光輸出水平，其中所述計(jì)算至少部分基于所述照明設(shè)備的功 率消耗和控制電壓之間的校準(zhǔn)后的關(guān)系。
12. -種包括根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制單元、驅(qū)動(dòng)器單元和功率測(cè)量單元的照明 設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)器單元被配置為將控制電壓轉(zhuǎn)換為用于所述光源的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以便提供所述 期望光輸出水平，所述功率測(cè)量單元被配置為測(cè)量在照明設(shè)備的工作期間由所述光源和所 述驅(qū)動(dòng)器單元中的至少一個(gè)消耗的功率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的照明設(shè)備，所述控制單元被進(jìn)一步配置為通過(guò)測(cè)量從應(yīng) 用各個(gè)控制電壓值而獲得的功率消耗值來(lái)建立所述校準(zhǔn)后的關(guān)系。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明設(shè)備，所述控制單元被進(jìn)一步配置為分析作為所述 各個(gè)控制電壓值的函數(shù)的所述測(cè)量的功率消耗值以建立調(diào)光曲線(xiàn)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12-14中的任一項(xiàng)所述的照明設(shè)備，所述照明設(shè)備是室內(nèi)或室外照 明系統(tǒng)的一部分。
【文檔編號(hào)】H05B33/08GK104412714SQ201380036781
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月9日
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