阅读说明：本技术 高效led灯 (High-efficiency LED lamp ) 是由 安杰洛·博尼 于 2018-06-06 设计创作，主要内容包括：一种LED灯,包括：基座(3),设置有连接到电能源的附件；多个LED行(4),每个LED行可单独调节和控制以接通和断开；微处理器(24),被预设置以控制LED行(4)；通信模块(25),连接到微处理器(24),被预设置以接收和发送灯的控制信号；电源(16),预设置以为LED行(4)供电；检测装置(17),连接到微处理器(24),预设置以检测灯在空间中的位置和方向。(An LED lamp comprising: a base (3) provided with accessories connected to an electric energy source; a plurality of LED rows (4), each LED row being individually adjustable and controllable to be switched on and off; a microprocessor (24) predisposed to control the rows of LEDs (4); a communication module (25), connected to the microprocessor (24), predisposed to receive and transmit lamp control signals; a power supply (16) preset to power the LED rows (4); detection means (17), connected to the microprocessor (24), are predisposed to detect the position and orientation of the lamp in space.)

高效LED灯

背景技术

主要由白光LED构成的高效照明灯变得越来越流行，并且由于其更高的效率和LED的长使用寿命，甚至取代了(荧光)气体放电灯。尽管它们比其他类型的灯更昂贵，但其能量效率大约是荧光灯的两倍，并且使用寿命要长三到四倍。通过这些效率和使用寿命的参数，很显然，LED灯在使用寿命期间所节省的费用很好地涵盖了较高的成本。本发明的目的是进一步改善爱迪生类型的附件灯(例如E27，E40)以及所有具有旋转型附件系统的灯的性能，具体而言是螺纹附件，其一旦拧入则不能进行灯的单个定位。

首要的需求是按照道路的方向对例如在道路照明中发出的光进行配光。在这种情况下，在行进方向上需要更大程度的照明，而在照明主体的侧面需要更少的照明或没有照明。实际上，这种侧面照明对于照亮路面没有用，并且在照到路边的房屋时，对于在那里居住的人以及因此被迫使百叶窗关闭以获得整夜黑暗的人来说，这甚至会造成伤害。

图1和图2示出了已知类型的LED灯的示例。该灯包括多个LED行(4)，安装在支撑它们的绝缘基座(3)上。该灯提供有一个爱迪生型的爱迪生型螺纹连接器(2)，用于附接到现有设备，以便可替代白炽灯或荧光灯，而无需对现有结构进行任何修改。

该灯还提供有狭槽(6)，该狭槽(6)与绝缘基座(3)上存在的其他狭槽(5)一起循环冷却空气，这可通过自然对流或通过风扇强制对流来实现。

如图2所示，该灯还提供有散热器(4a)，该散热器对于每个LED行(4)可以是单独的，或者是接合的单个散热器。散热器包括例如与LED行(4)相关联的一个或多个翅片条。

LED行(4)可一起点亮，灯上部中存在的上部LED(24)也可点亮。所有LED的同时接通会在所有需要的方向和无用的散射方向上发出光。

每个LED行可与其他行分开点亮。然而，当灯旋转到未限定的拧入位置时，这将不能正确地选择朝向期望方向的LED行。因此，应该在拧入灯之后执行选择的LED行的接通。考虑到沿一条路可连续设置数百个灯，此操作将相当麻烦且费力。此外，仅当灯朝下时才激活上部LED(24)，而当灯朝上时则上部LED(24)是无用的。

发明内容

本发明的目的是使灯照射的区域的调节过程自动化，而与灯的方向无关，并且通过灯与其他灯的替换来实现。需求的照明模式可自动从一个灯转换到另一个灯，从而几乎立即对多个路灯进行编排。所述编排还可涉及其他辅助功能，这些辅助功能将被自动均等地转移到每个灯上。

附图说明

本发明的特征和优点将从下面对本发明实施方式的详细描述中变得更加充分，如附图中的非限制性示例所示，其中：

-图1是已知类型的LED灯的第一视图的示意图；

-图2以俯视图示出了图1的灯；

-图3以俯视图示意性地示出了图1的灯基座；

-图3A示出了灯的基座内部包含的一些电子组件；

-图4是包括多个根据本发明的灯的设备的示图；

-图5示出了根据本发明的灯的组件；

-图6A和图6B示出了根据本发明的灯在两种操作配置中的情况；

-图7A、图7B、图7C分别是根据本发明的用于灯的供应和控制的电子图。

具体实施方式

本发明的灯包括分布在与灯的基座(3)相关联的各个行(4)中的多个LED。

可通过与每个LED行(4)串联的半导体电子开关(60)(场效应管、晶体管等)的方式来单独地接通和断开LED的行(4)。如图7所示，每个开关(60)可由例如位于灯的基座(3)中的微处理器(24)控制。微处理器(24)可例如集成在布置在基座(3)中的印刷电路(21)中。

电源(16)被预设置以向LED、微处理器(24)以及印刷电路(21)上存在的其他元件供电。

灯可有利地设置有集成通信电路(25)，该集成通信电路预设置以与编程模块以及照明系统中存在的其他灯进行远程通信。例如，集成电路(25)可以是蓝牙技术或者通常是无线的。编程模块可能是一个真实合适的编程站，或者可能由智能手机或便携式编程装置组成。

根据本发明的灯还包括检测装置(17)，预设置以检测灯在空间中的位置和方向。检测装置(17)包括例如加速度计或磁力计(17)。可使用MEMS技术来制造检测装置(17)。

检测装置(17)连接到微处理器(24)，并向其发送与灯在空间中的位置和方向相对应的一条信息。

微处理器(24)被预设置以根据从检测装置(17)接收到的一条信息控制一个或多个LED行(4)的接通。为此，微处理器(24)可设置有算法(例如，以固件的形式)，该算法被构造为根据从检测装置(17)接收到的一条信息选择性地控制一个或多个LED行(4)的接通。

实质上，检测装置(17)能够在空间中定位灯，即，其能够确定灯是向上还是向下以及其地理位置(相对于基点)如何定向。因此清楚的是，可精确地限定其空间位置，而与灯的安装位置无关。例如，如果道路沿南北方向定向并且灯位于道路的中心，则可使用微处理器(24)控制灯以点亮朝向北至东北、西北、东南、西南、南的LED行(4)，即朝向道路的LED行(4)。只要道路是直的，该编排就对位于道路上的所有灯都有效，并且可传输到相对于道路具有相同位置的所有灯。编排控制可由编程模块或由前述类型的便携式控制装置传输。如果要照明的道路具有曲折和弯曲的特征，则由于存在能够指示每个灯的方向的检测装置(17)，因此可使用基于地图的计算算法来对每个灯进行自动编程。使用蓝牙传输协议对灯进行编程包括使用已知的安全算法在灯和控制装置之间建立安全且单一的连接。

根据本发明的灯可有利地用于需要不对称照明的所有情况，例如在公园、花园、庭院、门廊、十字路口。除了上部或下部扇区(根据方向)外，还将照明细分为连续的扇区(例如，一个圆的八个部分)的可能性，使灯极其灵活并适应各种需求，从而显著节省了能源。通过使用非常广泛地用于住宅、办公室、走廊、公寓楼等中的爱迪生类型的较小附件(例如E27)，可在较小的环境中使用上面说明的相同技术以具有相同的优势。

仅通过拧紧本发明的灯代替旧灯，就可使用本发明的灯而无需改变现有的设备和结构。

除了上述的节能以外，基于断开不需要的LED行，由于存在微处理器(24)，还可在不增加灯的硬件结构成本的情况下致动一系列辅助功能。

例如，可在夜间降低发光度，以便在通常照亮的道路或场所被照亮较小程度或部分程度时，可实现更大的节能。例如，在公园中，经过一定时间后，可断开面向长凳和娱乐空间的光，而在车道和小径上则可保持良好的照明，以确保那些在很晚时候穿过公园的人具有良好的安全程度。

通过在每个灯上设置通信电路(25)，每个灯可通信地接收获得在使用期间(例如夜间照明期间)所需的照明条件所需的指令。

本发明的照明设备能够实现包括多个灯(50)的照明设备，如图4示意性所示。该设备可设置有编程模块(40)，编程模块预设置以与设备的灯通信，例如可沿着道路、公园或其他地方布置。

优选地，尽管不是必需的，灯设置有使用蓝牙技术的集成通信电路(25)。众所周知，该技术使各种灯能够彼此通信，从而形成包括编程模块(40)和各种灯(50)之间的连接的网络。这些连接可以是直接的(41)或间接的(42)，即经由其他灯(50)建立以便能够到达编程模块(40)的直接范围之外的灯。蓝牙连接的使用还使得能够在多个灯(50)中的一个发生故障的情况下定义替代连接(43)。这样，编程模块(40)可位于设备的任何位置。

此外，控制模块(40)可连接到区域中可用的其他网络，例如WI-FI、WLAN、以太网城市网络等。

可发送到各种灯(50)的信息或指令包括例如：

接通/断开时间；

各个区域的发光强度；

灯的总发光强度；

灯的诊断(各个区域的正常功能、温度、工作寿命等)。

现有的照明网络能够使用传送的波或经由一系列慢脉冲(大约每秒一个)以编程方式向各种灯发送指令，慢脉冲基于灯的电源电压发送。

在能够使用BT技术或其他类似技术的本发明的灯中，可以以射频方式发送各种信息或指令，并且具有协议，该协议预设置以例如使灯能够连接到网络、将灯细分成可最有效地管理的定义组。

具体地，微处理器(24)和电源(16)的使用使得能够维持灯和编程模块(40)之间的通信网络恒定活跃。为此，足以维持电源(16)处于活跃状态，并在不需要照明时始终断开LED以将能耗降至最低。

维持灯与编程模块(40)之间的通信网络的可能性使得能够在照明网络中实现以下功能。

防盗功能，可检测到通信网络中的最终中断，这可能是供电电缆被切断的结果，从而可发出警报信号。

定位和辅助功能，其中灯的网络可用作用于搜索消息或例如老人的求救电话的接收器。可经由远程装置，例如已知类型的“标签”，发送消息，这些装置可简单地位于灯的网络覆盖的区域内。

单个灯的直接控制功能。例如，在公园的长凳上，可能会要求附近路灯的额外的照明。可使用特殊应用程序经由远程装置(例如智能手机)发送请求。在没有这种要求的情况下，可将灯保持在较低的照明水平以实现更大的节能。

诊断功能，例如能够通过每个LED行的电压、电流和/或温度数据，验证灯的状态以及损坏和/或低效率灯的无线电信令。

通过以有效方式产生定向照明的可能性，给出了本发明的灯的另一优点。

在已知类型的灯中，所发射光的方向由外部反射器提供，该外部反射器在必要时会聚光。随着时间的流逝，反射器趋于变脏并且效率降低。此外，为了有效地聚集光，反射器的直径必须至少是灯直径的三倍，因此具有很大的尺寸。

本发明的灯可设置有与第一支撑件(18)相关联的LED行(4)，例如呈条形。该第一支撑件(18)通过旋转接头(19)与连接器(20)相关联，该连接器被构造成连接至灯的基座(3)，为此目的，配备有用于向LED供应电能的连接器(23)。旋转接头(19)的使用使得第一支撑件(18)相对于连接器(20)倾斜，从而将光引向期望的方向。例如，如果基座(3)朝向下，则支撑件(18)可如图6B所示倾斜以将光向下引导。如果基座(3)相反地朝向下，则支撑件(18)可如图6A所示倾斜以将光向下引导。

每个支撑件(18)优选地但非必需地设置有图2所示类型的散热器(4a)。基座(3)的连接器(23)可设置有用于气流通过以冷却散热器(14)和/或LED行(4)的狭槽(30)。气流可能会被强制，即由容纳在灯的基座(3)中的风扇(22)获得。风扇(22)被构造成将空气推动通过连接器(23)的狭槽(30)。然后空气被引导通过与第一支撑件(18)相关联的连接器(20)的一部分。气流可通过灯的基座(3)上的狭槽(5)进入，并通过布置在每个第一支撑件(18)末端的狭槽(5a)从每个支撑件(18)排出。可替代地，第一支撑件(18)可在末端打开，使得气流在撞击散热器(4a)之后自由地离开。

LED由直流电供电。因此，连接器(20，23)之间的连接也必须具有相同的电源极性。为此，连接器(20，23)设置有三个彼此对齐的电源极，其中一个中心极和两个横向极。两个横向极具有与中心极的极性相反的相同极性。例如，中心极为负极，而两个横向极为正极。这样，与LED的连接器(20)在基座(3)的连接器(23)中的***方向无关，LED行接收正确的极性。这使得能够将每个LED行(4)相对于包含三个极的平面定位在两个对称位置。以这种方式，与基座(3)的向上或向下定向无关，支撑件(18)可倾斜以将光引导至期望的方向。

图7A、图7B、图7C强调了实现的本发明的优选实施方式，具体地图7A示出了其典型实现中的电源(16)的示图，其中集成电路U2用作反激式可切换电源，变压器T1将网络电压降低到与LED行(4)兼容的值。由处理器(25)控制的电路U4调节LED的发光度，同时供电电路U1为辅助电路供电。图7B示出了处理器(24)和BT通信电路(25)，在这种情况下，它们被制成在型号为CSR1010的单个集成电路U6中。磁力计-加速度计(17)连接到处理器(24)并检测灯的位置数据。图7C表示由场效应管(60)控制的9个LED行(4)，场效应管能够管理每个单个LED行的接通和断开。控制元件(60)的命令经由处理器(25)。