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1、(10)申请公布号 CN 103582252 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103582252 A (21)申请号 201310410923.X (22)申请日 2013.09.10 12/02417 2012.09.11 FR H05B 37/02(2006.01) (71)申请人 齐德公司 地址 法国科罗莱斯 (72)发明人 根通法比恩 佩拉菲罗曼 (74)专利代理机构 深圳市瑞方达知识产权事务 所 ( 普通合伙 ) 44314 代理人 张秋红 纪媛媛 (54) 发明名称 便携灯 (57) 摘要 本发明涉及一种便携灯， 例如头灯， 其包括 ： 光源 （114、 403。
2、、 405） ， 其包括用于产生至少一个 光束的一个或多个源 ； 功率单元 （100、 110） ， 用于 响应控制信息或控制信号而控制所述至少一个 光束的亮度 ； 控制单元 （120、 200） ， 用于产生所述 控制信息或控制信号 ； 所述控制单元 （120、 200） 包括至少一个光敏元件 （122、 210） 、 以及控制模 块 （125、 125、 230） ； 所 述 控 制 模 块 （125、 125、 230） 用于在灯的持有者感觉不到的时间间隔内， 控制一个或多个光束的关闭期间 （switch-off phase） ， 所述关闭期间与通过所述光敏元件针对 反光的环境所执行的至。
3、少一个多样性测量值相关 联。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 附图8页 (10)申请公布号 CN 103582252 A CN 103582252 A 1/1 页 2 1. 一种便携灯， 其特征在于， 包括 ： 光源 （114、 403、 405） ， 其包括用于产生至少一个光束的一个或多个源 ； 功率单元 （100、 110） ， 用于响应控制信息或控制信号而控制所述至少一个光束的亮 度 ； 控制单元 （120、 200） ， 用于产生所述控制。
4、信息或控制信号 ； 其特征在于， 所述控制单元 （120、 200）包括至少一个光敏元件 （122、 210） 、 以及控制模块 （125、 125、 240） ； 所述控制模块 （125、 125、 240） 用于在灯的持有者感觉不到的时间间隔内， 控制 所述一个或多个光束的关闭期间， 所述关闭期间与通过所述光敏元件针对反光的环境所执 行的至少一个多样性测量值相关联。 2. 根据权利要求 1 所述的便携灯， 其特征在于， 包括单个光敏元件和单个 LED 型光束。 3. 根据权利要求 2 所述的便携灯， 其特征在于， 包括单个光敏元件 （210） 和两个光束， 所述两个光束是分别宽光束和窄光束。
5、， 分别由至少第一 LED（401） 和第二 LED（403） 产生。 4. 根据权利要求 3 所述的便携灯， 其特征在于， 所述控制模块周期性地执行 ： 与所述光敏元件 （210） 执行的第一测量结合， 关断所述窄光束 ； 与所述光敏元件 （210） 执行的第二测量结合， 关断所述宽光束。 5. 根据权利要求 4 所述的便携灯， 其特征在于， 所述控制模块依照以下公式计算环境 光 ： Lambiante = M2 + M3 - M1 其中， M1 是当两个光束均开启时的测量值 ； M2 是窄光束关闭时的测量值 ； M3 是宽光束关闭时的测量值。 6. 根据权利要求 5 所述的便携灯， 其特征。
6、在于， 所述控制模块根据 L = M1 - M3 和 E = M1 - M2 的值调整光束的功率， 以排除环境光干扰。 7. 根据权利要求 5 所述的便携灯， 其特征在于， 所述控制模块仅根据 Lambiante值调整光 束的功率。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的便携灯， 其特征在于， 包括至少两个未对齐的光 束。 9. 根据权利要求 1 至 8 中任一项所述的便携灯， 其特征在于， 包括配置装置， 其根据一个或多个预定的配置文件进行配置， 所述配置通过与计算机、 平板电脑 (touch pad) 或智能手机进行通信的 USB 通信端口来实现。 10. 根据权利要求 1 至 9 中任一项。
7、所述的便携灯， 其特征在于， 所述 LED 的驱动电流是 根据调制信息进行调制的。 11. 根据权利要求 1 至 10 中任一项所述的便携灯， 其特征在于， 所述便携灯是头灯。 权 利 要 求 书 CN 103582252 A 2 1/9 页 3 便携灯 技术领域 0001 本发明涉及便携电灯， 更具体地说， 涉及一种具有自动调光功能的电灯。 背景技术 0002 本申请的申请人己有便携灯 ( 属于头灯类 ) 投放市场， 其具有如 PCT 专利申请 WO2009/133309 中所揭示的所谓的 “反应性的 （reactive） ” 或 “动态的 （dynamic） ” 的照明 特性。简单地说， 。
8、如图 1 所示， 头灯具有至少一个发光二极管 11 及设在其附近的 LED 型光 学传感器 14， 用于感测被灯照亮的物体表面 16 所反射的光信号。控制单元 13 对该信号进 行处理， 以根据预定阈值自动控制 LED 的功率。以这种方式， 无需手动就可以实现自动调整 灯所发射的光束， 使光强适应环境， 同时管理能耗。 0003 这种 “动态的” 光的原理给头灯领域带来显著的进步， 并可在便携式 ( 或移动式 ) 照明领域推广普及。 0004 然而， 尽管上述方案具有显着的优点， 但是这种头灯还存在其他问题。 0005 事实上， 控制系统对干扰光源的高灵敏度反应实际上已得到关注。 0006 例。
9、如， 如果用户使用灯光照射远处的一个场景， 一个即使是很小的物体对灯光的 反射部分介入控制系统， 后者可能会受到干扰， 导致光发射功率降低， 尽管这是不需要的且 不期望的。 0007 在第二个例子中， 人们已经注意到当灯的持有者在路上行走时， 相对方向行驶车 辆的灯光将介入光的调控。在这种情况下， 如前所述， 控制系统将因车辆灯光的干扰而紊 乱， 再次不适当地降低灯的亮度。 0008 最后， 第三个例子 - 一个拉着绳子的登山者 - 其动态照明可能受到位于光敏元件 之前的绳子的前段的干扰。 0009 本专利申请的受让人在 2012 年 3 月 6 日提交且在本申请提出申请时尚未公开的 两个专利。
10、申请 PCT/EP2012/000982 和 PCT/EP2012/000984 公开了解决这一问题的技术方 案。这一解决方案需要使用图像传感器及相关联的能够图像处理的图像处理器， 以便在无 论是 LED 的亮度或是光束的几何形状方面得到较精密的控制。 0010 然而， 这些解决方案需要一个更加复杂精密的架构， 这将大大增加这些头灯的制 造成本。 0011 因此， 要解决的问题是提出一种制造成本低廉的动态的或反应性的灯。 发明内容 0012 本发明的一个目的是提供一种配备先进的控制机制的经济型头灯， 以在灯的效率 和舒适性方面得以改进。 0013 本发明的另一个目的是提供一种用于控制头灯的光强。
11、度的改进的方法， 以增加灯 的易用性， 同时使得光强度的调整对杂光源较少敏感。 0014 本发明的另一个目的是提供一种具有新功能的头灯， 其可用于更广泛的应用场 说 明 书 CN 103582252 A 3 2/9 页 4 合。 0015 本发明实现上述目的的一技术方案是 ： 提供一种便携灯， 包括 0016 - 光源， 其包括用于产生至少一个光束的一个或多个源 ； 0017 - 亮度控制装置， 用于响应控制信息或控制信号以控制所述光束的亮度 ； 0018 - 控制单元， 用于生成所述控制信息或所述控制信号 ； 0019 其特征在于 ： 0020 所述控制单元包括至少一个光敏元件和一个控制模块。
12、， 用于在灯的携带者感觉不 到的时间间隔内控制一个或多个光束关闭期间， 所述关闭期间至少与由至少一个光敏元件 执行的对反光环境的多样性测量相结合。 0021 优选地， 所述光源是低功耗 LED 二极管。 0022 在一个实施例中， 所述灯具有一个光敏元件和一个光束。 0023 然而， 在一个优选实施例中， 所述灯具有一个光敏元件和两个光束， 所述两个光束 分别为宽光束和窄光束。 0024 特别地， 所述控制电路周期性地引起 ： 0025 - 根据光敏元件得到的第一测量熄灭 (extinction) 窄光束 ； 0026 - 根据光敏元件得到的第二测量熄灭宽光束。 0027 优选地， 所述控制电。
13、路根据以下公式计算环境的亮度 ： 0028 Lambiante=M2+M3-M1 0029 其中， 0030 M1 是当两个光束均开启时的测量值 ； 0031 M2 是窄光束关闭时的测量值 ； 0032 M3 是宽光束关闭时的测量值。 0033 可以考虑各种控制方式。 0034 在第一实施例中， 所述控制电路仅根据L=M1-M3和E=M1-M2的值调整光束的功率， 排除环境光的干预。以这种方式， 可以避免来自环境光 （例如汽车灯） 的干扰。 0035 作为选择， 可以例如依照灯的形状构造， 仅根据 Lambiante值调整和控制的灯的功率。 0036 在其它实施例中， 两个光束可以是错位的。 。
14、0037 优选地， 所述灯还包括配置装置， 特别是根据一个或多个预定配置文件后， 通过 USB 端口实现配置， 以便与计算机、 平板电脑 （touch pad） 或智能手机通信。 0038 最后， 根据本发明的一个方面， 可以对光束进行有利地调制， 以便更有助于光束之 间的差别。 附图说明 0039 通过以下描述和附图， 结合非限制性实施例， 本发明的其它特征、 目的和优点将更 加清晰。在附图中 ： 0040 图 1 示出了现有技术的动态照明灯的架构示意图 ； 0041 图 2 示出本发明便携灯的第一实施例的架构示意图， 它包括一个光敏元件和一个 光束 ； 0042 图 3 示出了图 2 所示。
15、实施例中的另一种实施例， 包括基于微处理器的架构 ； 说 明 书 CN 103582252 A 4 3/9 页 5 0043 图 4a 和 4b 示出了两种可供选择的调节方案实施例 ； 0044 图 5 示出了本发明便携灯的第二实施例的架构示意图， 其包括一个光敏元件和两 个光束， 其中两个光束分别为宽光束和窄光束的 ； 0045 图 6 示出了图 5 所示灯的调节装置的操作时序图 ； 0046 图 7 示出了本发明便携灯的第三个实施例的架构示意图， 其具有两个未对齐的传 感元件 ； 0047 图 8 示出了本发明便携灯的第四实施例的架构示意图， 其包括一个发生器， 用于 调制光束。 具体实施。
16、方式 0048 以下将描述用以改进基于单传感器类的光敏元件 （a photo sensor of the type mono-sensor） 的反应性的或动态的 （reactive or dynamic） 灯的性能的方案。一般来说， 术语 “单传感器 （mono-sensor） ” 所指是任何能够生成模拟或数字基本信息的传感器， 除了 图像传感器 （其产生成像素信息矩阵形式的信息结构） 之外。 0049 相对于图像传感器而言， 光敏元件明显地具有制造成本低的优点。 0050 显然， 便携灯的具体例子可以是， 诸如配有自控照明系统的头灯或其他移动设备。 0051 根据本发明的一个方面， 该头灯具。
17、有一组 n 个 （n 1）光敏元件和 m 个光束 （m 1） ， 如果有的话， 可包含具有不同亮度和几何形状的一个或多个光束。 0052 根据本发明的一个方面， 该灯具有一种基于周期熄灭的控制机制， 其根据传感器 对反光环境的测量结果、 周期性地以用户无法察觉的持续时间内熄灭一个或多个光束。 0053 在不同的配置和照明情况下， 该测量是于便携灯内进行， 使得采集的多样性信息 与反光环境相关联， 因而能够对这样的反光环境的响应做出更精确的认识。 0054 相比于现有技术， 这种控制策略能够更精确地控制灯的亮度。 0055 以下通过不同实施例的描述， 介绍本发明提供的新的技术方案的多种可能的实施。
18、 方式。 0056 包括单一光敏元件且具有单个光束的实施例 ； 0057 包括单一光敏元件且具有两个光束的实施例， 该两个光束分别为窄光束和宽光 束。 0058 1. 第一实施例 （单光敏元件 ； 单光束） 0059 图 2 具体示出头灯 100， 其包括单个光敏元件， 该单个光敏元件被结合到由任意光 源 （灯泡、 LED、 OLED 等） 产生的单个光束。 0060 该头灯 100 包括功率单元 110 及相关的控制单元 120。 0061 功率单元 110 特别地包括常规 LED 灯中用于产生高强度光束的所有组件。 0062 该电路包括一个用于产生电源电压 Vcc 的电源， 诸如电池 （未。
19、示出） ； 由电源开关 113 控制供电的一个或多个 LED （图中示出单个 LED114， 用于产生单个光束） ， 其中电源开关 113 是半导体型开关， 例如双极型晶体管、 或 FET（场效应晶体管） 、 或 MOSFET（金属氧化物 半导体场效应管） 。为了降低焦耳损耗， 开关 13 通过脉冲宽度调制 （PWM） 控制， 本领域技术 人员知悉， 其与 D 类音频电路中的类似。这种调制是由 PWM 电路 112 产生， 由在其输入端的 控制信号 111 进行控制。 说 明 书 CN 103582252 A 5 4/9 页 6 0063 一般来说， 功率单元 110 的组成部件 - 开关和电。
20、路 对本领域技术人员是公知技 术， 为了简明起见， 此处不再赘述。同样地， 读者可以参考有关 PWM 调制的各个方面的文献。 0064 还应当指出的是， 所描述的基于脉冲宽度调制的实施例， 是非限制性的实施例， 脉 冲宽度调制还可以由任意其他电源电路取代或结合基于电压转换器的其他电源电路， 例如 本领域技术人员熟知的 “降压型 （buck） ” 或 “升压型 （boost） ” 转换器， 以便产生足够的电压 电平为 LED 二极管供电。 0065 控制单元 120 产生控制信号 111 并发送到功率单元 110 的输入端， 以控制 PWM 电 路 112， 从而控制由 LED 产生的光的强度。。
21、 0066 控制单元 120 包括位于光学系统 121 后方的传感器 122， 可选地， 传感器 122 具有 用于聚焦待检测反射光信号的任意合适的光学部件。图 2 示出光敏元件的使用， 其以共发 射极方式电连接， 提供第一电压增益， 但很显然这只是一个非限制性的实施例。作为选择， 可以使用其他电路来感测由光学系统 121 聚集的光束。在一个具体实施例中， 可以捕获围 绕灯轴或光敏元件 122 轴的 10 至 20 度范围的圆锥内的光线。 0067 还应该注意到， 作为本发明的一个优势， 将在后面描述的改进的控制系统， 可以显 著增加该圆锥的角度值， 以便反射光的捕捉过程中对局部对象(loca。
22、l objects)较不敏感。 0068 在一具体实施例中， 传感器可以集成在一个集成电路中， 基于当暴露在光线下能 够产生表面电荷的晶体部件 （crystalline component） 。当传感器接收的光发生变化将导 致表面电荷发生变化， 该变化可通过例如场效应放大器 （场效应晶体管） 或任何适当的电路 测量。 0069 通常， 由传感器 122 捕获的信号被发送到放大电路 123， 后者同时对信号进行足够 的放大及适当的过滤， 去除噪声分量， 只保留有用的频率。 特别地， 应当指出， 传感器在一个 宽的频率范围都是敏感的， 在一个特定的实施例中， 需要能够对感测信号进行滤波， 以便只 。
23、保留所需要的频率。 0070 放大电路 123 产生一个放大模拟信号 （代表传感器 122 感测到的光线） ， 该放大模 拟信号通过端子 126 转发到控制模块 125， 控制模块 125 能够处理该信号， 以便产生控制信 号 111 并通过输入导线发送到 PWM 电路 112。 0071 控制模块 125 可以使用许多方式实现。 0072 在一个简单的具体实施例中， 控制模块 125 可以使用模拟器件实现， 以产生控制 信号 111。 0073 作为选择， 可以直接考虑使用图 3 所示的基于微处理器的体系结构， 其中示出的 控制模块125包括处理器CPU310 （Central Proces。
24、sing Unit， 中央处理单元） ， 其可通过常 规地址、 数据和控制总线访问用于存储指令和微程序的 RAM 存储器 320、 只读存储器 （ROM） 或电可擦除可编程只读存储器 （EEPROM） 330 ； 以及用于与外部信号接口的输入 / 输出模块 300， 其中外部信号包括端子 126 上的放大电路 123 的输出信号， 以及控制模块通过导线输 出的用于控制 PWM 电路的控制信号 111。 0074 可选地， 控制模块 125 具有 USB（通用串行总线） 模块 340， 允许通过标准的串行 接口 350 进行数据交换。 0075 以这种方式， 控制单元能够与数据处理设备 （例如计。
25、算机或笔记本电脑） 进行通 信。 说 明 书 CN 103582252 A 6 5/9 页 7 0076 上述通信方式尤其适用于交换配置数据， 例如用于存储 （根据需要） 根据用户所希 望的特定用途所做的灯的参数设置和调整的 “配置参数文件” 。特别地， 安全功能可以通过 灯的接口经由 USB 端口去激活 （be de activated） 。 0077 作为一选择， 与计算机的 USB 连接也可以用于给为灯提供电源的电池充电。 0078 除了处理器 310、 RAM320 和 ROM330， 控制模块 125 还可包括各种电子电路， 诸如 本领域技术人员公知的缓存部件、 计数器电路、 分支寄。
26、存器， 有关这些部件的更多细节此处 不再赘述。 0079 可以看出相比图 2 中所示的基本形式， 控制模块 125 展示出一个更加细化的架 构， 其用于产生控制信号 111。需要指出的是， 一般情况下， 上面提及的术语 “信号” 是指电 量 - 电流或电压 - 用于控制功率单元， 特别是用于为 LED 二极管 114 供电的 PMW 调制。然 而， 这只是一个非限制性的例子， 还可以由 “控制信息” 来替代 “控制信号 111” ， 例如，“控制 信息” 可以是存储在寄存器 （由处理器 310 执行的计算的结果） 中的逻辑信息， 并通过任何 适当的装置发送至功率单元 110， 以便控制光束的发。
27、光强度。在一个具体实施例中， 甚至可 以考虑将控制单元和功率单元集成在单个模块或单个集成电路中。 0080 因此， 本领域技术人员将很容易理解， 当提及 “控制信号 111” ， 等同地包含基于电 控变量 （电流或电压） 的各种实施例， 以及由逻辑信息装置将控制信号传送至功率单元的各 种实施例。出于此原因， 下面讨论中对控制信号或控制信息不加于区分。 0081 图 2（或图 3） 所示的控制模块 125（或 125） 的操作如下 ： 所述控制模块使 LED114 产生的单光束 （sole light beam） 周期性地熄灭， 并执行第一测量 M1， 代表环境光 Lambient。 然后， 在。
28、 LED 发光期间， 控制模块执行第二测量 M2， 以便得到新的信息， 在本质上， 从该新信 息可确认从 LED114 产生的光束的反射光量 R， 按照下列公式计算 ： 0082 R=M2-M1 0083 相比常规传统灯的方式 （在不关断 LED 的情况下进行测定） ， 本发明上述方式可以 得到更准确的信息， 因为它产生了代表环境光的测量值， 特别是灯对 LED114 产生的光的特 定响应。 0084 这样的信息在改进控制模块 125（或 125） 的调节和控制策略方面是非常有用的。 特别是， 相比传统的灯， 本发明具有显著的优点， 只当相对于 LED114 产生的光有一个增加 的部分 R 时。
29、， 才降低 LED 亮度。 0085 特别地， 在用户夜间行走在路上的情况下， 当有机动车辆的前照灯照射过来， 控制 系统将能够确定来自这些灯的光是环境光部分， 因此， 尽管测量值 M2 有增长， 仍不降低 LED 的亮度。 0086 图 4a 中更具体地示出了适合脉冲宽度调制的控制机构的操作。时序图 （横轴表示 时间、 纵轴表示亮度） 显示了具有交替的开启期间 （switch-on phase） 482、 483和关闭 期间 (switch-off phase)481、 483的脉冲宽度调制， 各自的持续时间取决于占空比的 设定， 因此， 平均亮度值也取决于占空比。 0087 根据一实施例，。
30、 控制模块125在关闭期间481、 483激活上述测量M1， 在开启期 间482、 484激活测量M2。 这些测量可以多种不同的方式进行， 统计或其他方式， 以便 收集用于调节的各种数据。 0088 如果通过产生连续电流 （ “降压” 或 “升压” 转换器） 的模拟电路驱动 LED， 则可采 说 明 书 CN 103582252 A 7 6/9 页 8 用近似于图 4b 所示的调节机制， 可以看到， LED 直流供电对应于一系列的开启期间 491、 493.， 其间穿插简短的关闭期间 492， 以便安排测量 M1。 0089 显然， 还可以有不同的控制方式。 0090 从这些第一实施例可以看出。
31、， 可以显着改善对反光环境的认识和 “响应” 环境， 以 得到更合适的调节策略。 0091 2. 第二实施例 （一个光敏元件 ； 两个光束， 分别为宽光束和窄光束） 0092 如图 5 所示的第二实施例， 头灯 10 具有单个光敏元件 210， 且由 LED403 和 401 产 生两个光束， 该两个光束分别为窄光束和宽光束。 0093 灯 10 包括 ： 功率单元 100， 其包括电源， 如电池 （图中未示出） ， 用于产生电源电压 Vcc ； 两个电源开关121和122， 分别为LED二极管403和401供电， 并分别由电路131和132 进行 PWM 调制控制。开关 121 和 122 。
32、可由各种半导体开关实现， 例如双极型晶体管、 FET （场 效应晶体管、 MOS（金属氧化物半导体） 或 MOSFET 等。 0094 电路 131 和 132 分别由集成在控制单元 200 中的集成控制模块 240 所产生的控制 信息或控制信号 113 和 114 控制。 0095 这只是一个示例性实施例， 本领域技术人员可以清楚地使用其他架构实例， 特别 是将两个电路 131 和 132 组合到的同一个电路中。 0096 继续参照图 5， 控制模块 240 包含处理器 230， 处理器 230 通过常规地址、 数据和控 制总线与 RAM 存储器 250、 ROM 或 EEPROM 存储器 。
33、260 等通信。 0097 光敏元件210连接模数转换器220， 模数转换器220将由传感器产生的模拟信号转 换成数字信息， 然后通过数据和地址总线等将该数字信息提供给处理器 230。 0098 在一个优选实施例中， 图像传感器的轴线对应于 LED 的轴线， 使得图像捕捉传感 器所检测到的图像与 LED 照射的面积一致。 0099 在另一个实施例中， USB 端口 280 连接于总线， 并可通过 USB 模块 270（包括在所 述控制单元中） 访问， 以便进行遵循 USB 标准的数据交换。具体而言， 如下面所示， USB 接口 允许存储灯内的设置参数和配置文件。 0100 以这种方式， 控制单。
34、元可以与数据处理装置通信， 例如与计算机、 笔记本电脑、 平 板电脑、 个人助理， 甚至智能手机等通信。 0101 应当指出的是， USB 端口只是实现灯与计算机之间通信的一种手段的示例性例 子， 本领域技术人员还可考虑采用任何其他的通信装置， 包括无线通信装置 （蓝牙、 WIFI 等 ） 。在一个特定的实施例中， 头灯配置有自己的 IP（互联网协议） 地址， 以便于配 置， 例如通过专用的 Web 服务器。 0102 这种通信是非常有用的， 例如用于交换配置数据和设置， 如 “配置文件 （profiles） ” ， 必要时， 可用于存储和选择依据其拥有者所期望用途而进行的灯的设置， 实 施该。
35、示例性逻辑图的设置将在下面描述。可替换地或附加地， 如后所述，“配置文件” 可以用 于执行特定的程序或模式， 如所谓的静态模式 （其中调节过程以及可能的光束几何形状调 节被停用） 和动态模式 （其中的调节过程是完全可操作） 。 0103 以下结合图6具体地描述上述架构的操作， 特别适用于实现LED发送功率的调节。 0104 具体地， 图 6 的时序图示出了灯的操作， 其中， 例如 LED401 和 403 由 DC 电流驱动， 该电流值是通过适当的变换电路 （降压和 / 或升压） 在时段 590 和 595 中确定。 说 明 书 CN 103582252 A 8 7/9 页 9 0105 周期。
36、性地， 例如每两毫秒， LED 二极管 401 和 403 的 DC 电流供电被多样性 （diversity） 测量阶段中断 （图中用椭圆表示） ， 从图右上方可以看出， 该阶段包括连续的三 个步骤 ： 0106 步骤 1（591） ： 发光二极管 401 和 403 都供电， 从而使第一测量 M1 是在两个光束 以及环境光的联合照明下的反光环境的响应 ； 0107 步骤 2（592） ： 窄光束熄灭， 使得第二测量 M2 是在单个宽光束以及环境光线照明 下的反光环境的响应。 0108 步骤3 ：（593） 宽光束熄灭， 使得第三测量M3是在单个窄光束以及环境光线照明下 的反光环境的响应。 0。
37、109 设变量 L 和 E 分别表示宽光束和窄光束的光强， Lambiante表示环境光， 可以得到 ： 0110 M1=Lambiante+L+E 0111 M2=Lambiante+L 0112 M3=Lambiante+E 0113 最终结果为 ： 0114 Lambiante=M2+M3-M1 0115 也可以得出 ： 0116 L=M1-M3 0117 E=M1-M2 0118 或 L=M2-Lambiante 0119 和 E=M3-Lambiante 0120 如本实施例所示， 没有必要通过同时关闭两个光束来评估光敏元件的响应中环境 光所做的贡献。 0121 这是本实施例的显著优。
38、势。 0122 其他实施例中， 可以采用各种不同控制或调节策略 ： 0123 特别地， 对应于一个特定的配置文件中的配置设置， 调节机制可以只通过变量 L 和 E 中的一个来调节 LED 供电电流， 以减少任何可能的、 来自外界环境的外部光源的干扰。 因此， 如果灯的 “反馈” 并没有改变， 但出现外部干扰， 结果， 由于不是灯产生的反馈光束 （L、 E） 部分， 调节机制可以分辨出该外部干扰， 从而维持 LED 二极管的供电。 0124 这些策略也可以有利地结合 “配置文件” 类型设置， 使用图 5 所示的 USB 端口 280 进行配置。 0125 例如， 在对应于称为例如 “慢跑 / 行。
39、走” 活动的第一个配置中， 即使灯的持有者遭 遇对面过来的车辆的灯光的照射， 根据调节机制， 处理器 230 将保持恒定的亮度。 0126 另外， 在对应于例如洞穴探险活动 （caving activity） 的第二模式下的配置， 可以 决定， 处理器 230 采用的控制机制将给予 L 值和 / 或 E 值较低重要性， 以避免光敏元件前方 的绳段造成的干扰。 0127 在一个特定的实施例中， 例如在攀登活动的情况中， 调节机制检测到 L 值和 / 或 E 值所生成的响应变化很大， 则停用调节机制， 以便为攀登者提供恒定的亮度， 直到升到的绳 子顶端。 0128 显然， 根据在时段 591-59。
40、3 执行的多样性测量得到不同的变量 L、 E 和 Lambiante的组 说 明 书 CN 103582252 A 9 8/9 页 10 合， 可以采用任何其他的策略， 从简单到复杂。 0129 3. 第三实施例 （一个光敏元件 ； 两个未对齐的光束） 0130 如图 7 所示， 在第三个实施例中， 图 5 中的功率单元 100 用于为一组两个二极管 501 和 503（每个二极管仅示出一个光束） 供电， 该两个二极管 501 和 503 不同轴， 稍微地偏 离。在控制单元 200 的控制下， 功率单元 110 分别通过导线 502 和 504 为两个二极管 501、 503 供电。 0131。
41、 如果图7示出的实施例中， 只用两个二极管， 因此只有两个分离的轴11和12， 很明 显， 基于该启示， 本领域技术人员能够想到对本发明进行变更， 以便产生超过两个的光束和 轴。 0132 在所示的实施例中， 应当指出， 控制单元 200 生成两个控制信息或控制信号， 分别 为 113 和 114， 以控制相应系列的 LED（即发光二极管 501 和 503） 的发射功率。 0133 从动态的角度来看， 上述的前两个实施例中， 控制电路 （即处理器 230） 控制两个光 束之一熄灭 （或关断） 的时段， 并使灯的持有者感觉不到该时段， 以在该熄灭时段内捕获光 敏元件 210 的特殊响应。 01。
42、34 以这种方式， 由一组适当程序指令控制的微处理器可以采集单个反光环境的多个 多样性测量值， 以对灯的调节过程进行更加精确的调整。 0135 4. 第四实施例 （一个光敏元件 ； 一个调制光束） 0136 如图 8 所示的第四实施例不同于第一实施例， 其中二极管 114 （与图 2 中相同的部 件将沿用其附图标记） 所产生的光束通过调制信息进行调制， 以使传感器121能够捕获含有 丰富的多样性信息的复合信号， 从而改进灯的调节系统， 其中该丰富的多样性信息是为更 容易地判别不同的光源 （特别是便携灯所产生的调制光源） 而采集。 0137 为此目的， 图 2 中的功率单元 110 替换成模块 。
43、110， 模块 110 包括 DC 电流发生 器 610 和调制器 620， 其中， DC 电流发生器 610 由第一控制信号 611 控制， 调制器 620 接收 电路 621 上的调制信息。 0138 DC 电流发生器 610 可以通过能够获得功率转换的任何模拟电路实现， 特别是使用 适当的转换器 （ “降压” 或 “升压” ， 如适用） 在电路 611 所传送的信息控制下， 将电池的电压 转换成可变直流电流 （a variable direct current） 。 0139 调制器 620 可以是任何类型的调制器， 特别是振幅或频率调制器， 根据调制数据 在 DC 电流上附加交流分量 。
44、（以足够高、 人眼无法感觉到的频率） 。 0140 也可以考虑任何其它类型的调制。 0141 控制单元 120 替换成模块 120， 除了光敏元件 121、 光学部件 122、 信号放大器 （即 放大电路） 123 之外， 模块 120 还包括解调器 650， 用于解调由光敏元件感测到的光通量并 提取调制信息。控制模块 660 则可以使用这些不同的信息片段获得任何适当的用于供电的 LED 电流调节策略。 0142 显然， 也可以在多个光束 （如第二实施例示出的窄光束和宽光束） 的情况下使用调 制。 在这种情况下， 可使用第一调制信息调节特定的窄光束， 使用第二调制信息调节特定的 宽光束， 使光。
45、敏元件能够采集两个信息信道， 从而使识别更加容易。在适当的情况下， 调制 也可以用于在两个灯之间建立通信信道， 尤其是当这些灯或多或少地彼此面对时。 0143 如前所述， 可以考虑各种不同的控制策略。 说 明 书 CN 103582252 A 10 9/9 页 11 0144 本发明的有益效果 ： 0145 由于在选择地熄灭或关闭期间执行多样性测量操作， 控制或调节机制可更加有效 地执行。 0146 能够增大光敏元件的感测锥角宽度， 以使其能够结合环境和光束反馈部分的优 点。 0147 相比传统的需要使用感测锥角相对较窄的传感器的动态照明， 这是一个重要的优 点， 以避免， 例如， 过分容易受。
46、到面向灯持有者的车辆灯光的干扰。 0148 应当注意到， 可进行多样性的测量， 不限于上述例子中提及的亮度等级测量， 还可 以进行对比度的测量。 0149 因此， 实施本发明具有以下有益效果 ： 0150 - 控制机制在对抗任何噪声光源方面具有更强的鲁棒性 ； 0151 - 能够扩大传感器的感测范围， 这一点得益于因多样性测量使得光源之间的辨别 得以改进 ； 0152 - 与环境光 （通常是闪烁的光， 在栅格前方通过） 的变化相关的 “抽运 （pumping） ” 现象减少 ； 0153 - 由于感测范围增大， 与明亮物体 （如工具） 相关的现象减少， 其可能会无意中减少 照明 ； 0154 。
47、- 对于小型表面物体 （例如绳子） 的干扰较少敏感。 说 明 书 CN 103582252 A 11 1/8 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 103582252 A 12 2/8 页 13 图 2 说 明 书 附 图 CN 103582252 A 13 3/8 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 103582252 A 14 4/8 页 15 图 4a 图 4b 说 明 书 附 图 CN 103582252 A 15 5/8 页 16 图 5 说 明 书 附 图 CN 103582252 A 16 6/8 页 17 图 6 说 明 书 附 图 CN 103582252 A 17 7/8 页 18 图 7 说 明 书 附 图 CN 103582252 A 18 8/8 页 19 图 8 说 明 书 附 图 CN 103582252 A 19 。