CN103299716B - 设立混合编码光ZigBee照明系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种包括中央照明设备(111)、至少一个卫星照明设备(121,131)以及用于调整光设定的控制器(141)的照明系统(100)。控制器被布置用于响应于用户请求(140)通过第一通信链路(142)传送关联请求。中央照明设备被布置用于接收关联请求并且借助于编码光(112)通过第二通信链路重新传送关联请求。卫星照明设备被布置用于响应于接收关联请求将其标识符传送到中央照明设备。标识符仅在关联过程被启用的情况下被传送。关联过程在有限的时间周期期间响应于用户请求而被启用。中央照明设备被进一步布置用于响应于接收标识符而将卫星照明设备与中央照明设备相关联。

Description

设立混合编码光ZigBee照明系统

技术领域

本发明一般地涉及照明系统，并且更具体地涉及设立编码光网络。

背景技术

编码光光照网络典型地包括一个中央光源和一个或多个卫星光源。这些光源可以例如为基于固态光源的灯炮。中央光源能够通过除了诸如ZigBee、WiFi或蓝牙之类的另一通信协议之外的可见的编码光进行通信。另一方面，卫星光源仅能够借助于可见的编码光进行通信。

编码光网络的用户典型地使用诸如手持遥控或壁装式的控制设备的照明控制设备来控制光源。光源的光设定通过从照明控制设备传送到中央光源的控制信息来控制。该控制信息由诸如ZigBee、WiFi或蓝牙之类的第一通信链路承载，并且通过第二通信链路（即编码光）将该控制信息从中央光源转发到卫星光源。响应于接收到该控制信息，光源依照该控制信息来调整发射的光的属性，诸如开/关、强度、或颜色。

当安装包括能够经由ZigBee、WiFi或蓝牙进行通信的光源的照明系统时，光源典型地被通过接近检测链接到照明系统的控制器，即与其相关联。这可以例如通过将控制器保持靠近光源来实现，于是光源基于接收到的信号强度来检测控制器的紧密接近并且将光源与控制器链接或相关联。

然而，在编码光网络中，卫星光源不能直接与控制器进行通信。作为替代，通信且特别是关联通过经由充当代理的中央光源的通信来实现。然而，设立编码光网络受到来自看得见的但不属于要被投用的照明系统的其它卫星光源的干扰的妨碍。结果，邻近编码光网络的卫星照明设备可以意外地与要被投用的照明系统的中央照明设备相关联。

发明内容

本发明的目的是提供一种上面的技术和现有技术的更高效的可替代方案。

更具体地，本发明的目的是提供一种在编码光网络中将卫星照明设备与中央光设备相关联的改进的方式。

本发明的这些和其它目的借助于具有在独立权利要求1中所限定的特征的照明设备、借助于具有在独立权利要求4中所限定的特征的照明设备、以及借助于独立权利要求12中所限定的照明系统的方法来实现。本发明的实施例通过从属权利要求来表征。

根据本发明的第一方面，提供了一种照明设备。所述照明设备包括光源、第一通信装置、第二通信装置、以及控制装置。光源被布置用于发射编码光。第一通信装置被布置用于通过第一通信链路传送和接收数据。通过第一通信链路的通信被优选地借助于诸如ZigBee、WiFi或蓝牙之类的基于无线射频的技术来实现。第二通信装置被布置用于通过第二通信链路传送和接收数据。通过第二通信链路的通信借助于由光源所发射的编码光来实现。控制装置被布置用于：通过第一通信链路接收关联请求；通过第二通信链路传送关联请求；通过第二通信链路接收卫星照明设备的标识符；以及将卫星照明设备与照明设备相关联。光源可以例如为固态光源。卫星照明设备与照明设备的关联可以例如通过在照明设备处存储接收到的标识符来实现。可替换地，接收到的标识符可以通过第一通信链路转发到其中可以存储该标识符的照明控制设备。卫星照明设备的标识符可以例如为唯一数字或网络地址。在下面，根据本发明的第一方面的照明设备的实施例被称为中央照明设备。

根据本发明的第二方面，提供了一种照明设备。所述照明设备包括光源、通信装置、以及控制装置。光源被布置用于发射编码光。通信装置被布置用于通过第二通信链路传送和接收数据。通过第二通信链路的通信借助于由光源所发射的编码光来实现。控制装置被布置用于通过第二通信链路接收关联请求，以及通过第二通信链路传送照明设备的标识符。标识符在关联过程被启用的条件下被传送。光源可以例如为固态光源。标识符可以例如为唯一数字或网络地址。在下面，根据本发明的第二方面的照明设备的实施例被称为卫星照明设备。

根据本发明的第三方面，提供了一种照明系统的方法。所述照明系统包括照明控制设备、中央照明设备、以及卫星照明设备。照明系统可以包括多个卫星照明设备。照明控制设备和中央照明设备被布置用于通过第一通信链路进行通信。通过第一通信链路的通信被优选地通过诸如ZigBee、WiFi或蓝牙之类的基于无线射频的技术来实现。中央照明设备和卫星照明设备被布置用于通过第二通信链路进行通信。通过第二通信链路的通信借助于编码光来实现。该方法包括在照明控制设备处响应于用户请求通过第一通信链路传送关联请求。该方法进一步包括在中央照明设备处接收关联请求并且通过第二通信链路传送关联请求。该方法进一步包括在卫星照明设备处接收关联请求并且通过第二通信链路传送卫星照明设备的标识符。标识符在关联过程被启用的条件下被传送。该方法进一步包括在中央照明设备处接收卫星照明设备的标识符并且将卫星照明设备与中央照明设备相关联。卫星照明设备的标识符可以例如为唯一数字或网络地址。

本发明利用这样的理解：编码光网络可以通过仅在有限的时间周期期间响应于用户请求而被启用的关联过程来设立或投用。为了描述本发明的目的，设立编码光网络的任务相当于将网络中包括的卫星光源与网络的中央光源相关联。这通过关联过程来实现。

为此，编码光网络包括中央光源、至少一个卫星光源、以及控制器，所述控制器用于调整网络中包括的光源的光设定，即发射的光的属性。控制器与中央光源之间的通信通过第一通信链路来实现，所述第一通信链路优选地基于无线射频技术。中央光源与卫星光源之间的通信借助于基于可见的编码光的第二通信链路来实现，即通过将信息调制到发射的光上并且通过对由光检测器接收到的编码光进行解调来实现。当设立编码光网络时，中央光源可以通过接近检测而与控制器相关联，如本领域内已知的。卫星光源可以通过由光网络的用户通过控制器发起的关联请求而与中央光源相关联。关联请求被使用编码光从中央光源传送到卫星光源。响应于接收到关联请求，并且在关联过程被启用的条件下，卫星光源通过第二通信链路传送它们相应的标识符。响应于在中央光源处接收到卫星光源的标识符，已经传送标识符的卫星光源与中央光源相关联，并且凭借中央光源与控制器之间的第一通信链路而与编码光网络的控制器相关联。在网络的卫星光源已经与网络的中央光源相关联之后，网络中包括的所有光源可以借助于控制器单独地或共同地控制。

传送卫星照明设备的标识符，从而启用卫星照明设备与接收到标识符的中央光源之间的关联只有在关联过程被启用的情况下才是有利的，因为其减轻了来自邻近照明系统的卫星光源的干扰的风险。以这种方式，可以减少意外关联的风险。关联过程可以由编码光网络的用户来启用，如下文中所描述的。

根据本发明的实施例，关联过程在卫星照明设备已经被首次通电之后的预定时间周期期间被启用。这是有利的，因为刚刚安装的卫星照明设备准备好在其被通电时与网络的中央光源相关联。时间周期典型地大约几秒或几十秒。

根据本发明的另一实施例，卫星照明设备进一步包括用户可操作的元件。关联过程在用户可操作的元件已经被操作之后的预定时间周期期间被启用。这是有利的，因为卫星照明设备与中央照明设备的现有关联可以被重置并且卫星照明设备随后可以被重新关联。用户可操作的元件可以例如为卫星照明设备配备的按钮或开关。该重置简单地通过按压按钮来执行。时间周期典型地大约几秒或几十秒。

根据本发明的又一实施例，关联过程在重置请求被通信装置接收之后的预定时间周期期间被启用。重置请求优选地借助于编码光来接收。例如，编码光网络的用户可以使用被布置用于借助于编码光发射重置请求的专用发光设备。例如，用户可以使用类似火炬或激光笔的设备以便用于在预定的时间周期期间启用关联过程。这是有利的，因为用户可以通过简单地将专用发光设备指向卫星照明设备来选择他或她想要关联的卫星照明设备。时间周期典型地大约几秒或几十秒。

根据本发明的实施例，用于借助于编码光实现通信的通信装置被布置用于通过对由光源发射的光进行调制而通过第二通信链路传送数据。通信装置被进一步布置用于通过对由光检测器检测到的光进行解调而通过第二通信链路接收数据。光检测器被优选地布置在照明设备处，使得环境光可以到达检测器。

根据本发明的第一方面的实施例，控制装置被进一步布置用于：通过第一通信链路接收光设定；依照该光设定来调整发射的光的属性；以及通过所述第二通信链路传送光设定。发射的光的属性在光设定旨在用于照明设备的条件下被调整。

根据本发明的第二方面的实施例，控制装置被进一步布置用于：通过第二通信链路接收光设定；并且依照该光设定来调整发射的光的属性。发射的光的属性在光设定旨在用于照明设备的条件下被调整。这是有利的，因为编码光网络中包括的光源的光设定可以被单独地调整，如网络的用户所期望的。这可以例如通过与光设定一起传送被传送的光设定旨在用于的照明设备的一个或若干个标识符来实现。当光设定在照明设备处（在中央照明设备处或在卫星照明设备处）被接收时，照明设备将与光设定一起接收的标识符与其自己的标识符相比较。如果标识符匹配，则照明设备依照接收到的光设定来调整其光设定。

根据本发明的实施例，提供了一种照明系统。该照明系统包括中央照明设备、卫星照明设备以及照明控制设备。照明控制设备和中央照明设备被布置用于通过第一通信链路进行通信。中央照明设备和卫星照明设备被布置用于通过第二通信链路进行通信。照明控制设备被布置用于通过第一通信链路传送关联请求，关联请求响应于用户请求而被传送。根据本发明的实施例的照明系统（即编码光网络）是有利的，因为其不仅包括能够通过第一通信链路（即通过ZigBee、WiFi或蓝牙）进行通信的光源，而且包括仅通过编码光进行通信的卫星光源。通过利用中央光源和一个或多个卫星光源，可以减少用于照明系统的成本。

虽然本发明的实施例及其优点在一些情况下已经分别参考根据本发明的第一和第二方面的照明设备进行了描述，但是对应的推理适用于根据本发明的第三方面的方法的实施例。

当研究下面的详细的公开内容、附图以及所附权利要求时，本发明的另外的目标、特征以及优点将变得显而易见。本领域的技术人员认识到本发明的不同特征能够被组合以创建不同于在下面描述的那些实施例的实施例。

附图说明

本发明的上面的以及附加的目的、特征以及优点将参考附图通过下面的本发明的实施例的说明性的且非限制性的详细描述而被更好地理解，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的照明系统。

图2示出了根据本发明的实施例的卫星灯泡。

图3图示了根据本发明的实施例的照明系统的使用。

所有的图都是示意性的，未必按照比例，并且通常仅示出为了阐明本发明是必要的部分，其中其它部分可以被省略或仅仅提出。

具体实施方式

在图1中，图示了根据本发明的实施例的照明系统。

照明系统100包括：中央照明设备111、两个卫星照明设备121和131以及用户可操作的遥控器141，所述用户可操作的遥控器141用于调整照明系统100的光设定，即分别由照明设备111、121和131发射的光112、122以及132的属性。在图1中，照明设备111、121和131被图示为可以例如被分别安装在灯110、120和130中的灯泡。

照明系统100的用户140可以使用遥控器141来调整被发射的光112、122和132的属性。发射的光的属性包括但不限于开/关、强度、色温、束宽或颜色。这可以例如通过按压按钮或移动遥控器141上的杠杆来实现。遥控器141被布置用于响应于用户请求借助于诸如ZigBee、WiFi或蓝牙之类的基于无线射频的技术通过第一通信链路142传送关于期望的光设定的信息，即数据。通过第一通信链路的通信可以依照第一协议来实现。通过第一通信链路142承载的信息由中央照明设备111来接收。中央照明设备111被布置用于响应于接收到光设定依照接收到的光设定调整发射的光112的属性。中央照明设备111被进一步布置用于响应于接收到光设定通过第二通信链路重新传送光设定。通过第二通信链路的通信通过编码光（即通过将数据调制到发射的光112上）来实现。通过第二通信链路的通信可以依照第二协议来实现。通过编码光112传送的信息随后可以被由卫星照明设备121和131来接收，所述卫星照明设备121和131被布置用于依照接收到的光设定分别调整发射的光122和132的属性。

为了照明系统100如上文中描述的那样工作，照明设备111、121和131被设立为网络，使得源自遥控器141的信息（例如光设定）可以由预期的照明设备111、121和131接收。换句话说，照明设备111、121和131必须与遥控器141相关联。这可以通过将中央照明设备111与遥控器141相关联并且将卫星照明设备121和131与中央照明设备111相关联，从而有效地将卫星照明设备121和131与遥控器141相链接来实现。

中央照明设备111与遥控器141之间的关联（即第一通信链路）可以例如通过接近检测来建立，如本领域内已知的。作为可替换的方案，关联还可以通过在遥控器141处执行设定（例如通过输入中央照明设备111的标识符）或通过在遥控器141处对标识符进行硬编码来建立。

卫星照明设备121和131分别与中央照明设备111之间的关联可以通过将包括关联请求的信息（即数据）从中央照明设备111传送到卫星照明设备121和131来建立。关联请求响应于用户请求而被传送。例如，照明系统100的用户140可以按压遥控器141上的专用按钮，从而发起关联过程。可替换地，当遥控器141的电源按钮或任何其它按钮被按住持续短时间时，关联请求可以被传送。作为又一可替换方案，关联过程可以在中央照明设备111与遥控器141之间的关联例如借助于接近检测实现的同时被发起。

为此，关联请求消息通过第二通信链路（即借助于编码光112）而被发送。响应于接收关联请求消息，卫星照明设备121和131在关联过程在卫星照明设备121和131处启用的条件下将它们相应的标识符往回传送到中央照明设备111。换句话说，只有在关联已经被照明系统100的用户140启用（即被允许）的情况下，接收关联请求的卫星照明设备121和131才对请求做出响应。响应于在中央照明设备111处接收到卫星照明设备121和131的标识符，关联过程通过存储与卫星照明设备121和131的关联来完成。存储关联可以例如通过将接收到的标识符存储在中央照明设备111处的存储器中来实现。可替换地，中央照明设备111可以将关于诸如接收到的标识符之类的关联的信息传送到遥控器141，在其之后标识符被存储在遥控器141处。在卫星照明设备121和131已经与中央照明设备111相关联并且有效地与遥控器141相关联之后，用户140可以通过使用遥控器141来调整照明设备111、121或131中的任一个的光设定。

关联过程如在上文中被描述的那样被限制于由照明系统100的用户140控制的有限的时间周期。以这种方式，可以减少可能由源自邻近照明系统的关联请求所引起的意外关联的风险。为此，卫星照明设备121和131被布置用于执行仅与来自照明系统100的用户140的同意（assent）的关联。例如，根据本发明的实施例，卫星照明设备121和131可以被布置用于仅在卫星照明设备121和131已经被首次通电之后的特定时间周期期间接受从中央照明设备111接收到的关联请求，并且传送它们相应的标识符。

关于图2，描述了根据本发明的另一实施例的卫星照明设备。

在图2中图示为灯泡的卫星照明设备200包括光源201、接收器202以及按钮203，所述接收器202用于接收通过第二通信链路借助于编码光传送的信息，即数据。光源201可以例如为固态光源，其被布置用于通过对发射的光进行调制来发射编码光。接收器202包括：用于检测可见光的光学传感器，即光检测器；以及用于提取由编码光所承载的信息的装置。按钮203可以被用于启用针对诸如卫星照明设备121和131之类的卫星照明设备200与诸如参考图1所描述的中央照明设备111之类的中央照明设备的关联过程。这可以通过按压按钮203来完成，在其之后卫星照明设备被布置成通过经由第二通信链路传送其标识符而对关联请求做出响应。

将领会的是，即使光学传感器202和按钮203被描绘成布置在灯泡200的侧面上，传感器202和按钮203的其它位置也可能被容易地设想。优选地，按钮203被布置成使得其可由用户轻易地访问，并且传感器202被布置成使得可以检测环境光。

在图3中，图示了参考图1描述的照明系统100的用户140如何可以执行卫星照明设备（例如照明设备121）与中央照明设备111的关联。

首先301，用户140按压诸如参考图2描述的卫星照明设备200上的按钮203之类的卫星照明设备121上的按钮，以便用于启用关联过程。随后303，用户140按压照明系统100的遥控器141上的按钮。响应于按压按钮，遥控器141将关联请求传送到中央照明设备111，中央照明设备111进而将关联请求重新传送到卫星照明设备121。在卫星照明设备121在通过按压卫星照明设备121上的按钮开始的时间周期期间已经接收到关联请求从而启用关联过程的条件下，卫星照明设备121将其标识符传送到实现关联的中央照明设备111。在关联已经被执行之后，除非到不同的中央照明设备的重新关联被执行，在光设定由中央照明设备111传送(中央照明设备111进而已经从遥控器141接收到控制信息)的条件下卫星照明设备121将依照旨在用于照明设备121的接收到的光设定来调整其光设定。

参考图3，描述了诸如参考图1描述的卫星照明设备121和131或参考图2描述的卫星照明设备200之类的卫星照明设备的可替代实施例的使用。根据本发明的实施例，卫星照明设备可以被布置用于仅在当卫星照明设备121被首次通电时开始的时间间隔期间响应于接收关联请求而传送其标识符。当卫星照明设备121被首次通电时，例如当装配有卫星照明设备121的灯被连接到电插座时，这可以例如通过开始卫星照明设备121配备的定时器来实现，如步骤302中所图示的那样。

虽然本发明已经相对于包括一个中央光源和至少一个卫星光源的照明系统或者编码光网络进行描述，但是也可以设想包括超过一个的中央光源的照明系统。如果多个中央光源被使用，则所有中央光源可以例如与一个相同的照明控制器相关联，并且可以被共同地或单独地控制。可选地，中央光源可以与不同的照明控制器链接并且可以被单独地控制。

本领域内的技术人员认识到本发明决不限于上面描述的实施例。相反，许多修改和变形在所附权利要求的范围内是可能的。例如，中央照明设备的实施例可以进一步包括用于在通过第二通信链路重新传送通过第一通信链路接收到的信息之前转换该信息的装置。为此目的，中央照明设备可以配备有用于将第一协议转换到第二协议且反之亦然的装置。

总之，提供了一种包括中央照明设备、至少一个卫星照明设备以及用于调整光设定的控制器的照明系统。控制器被布置用于响应于用户请求通过第一通信链路传送关联请求。中央照明设备被布置用于接收关联请求并且借助于编码光通过第二通信链路重新传送关联请求。卫星照明设备被布置用于响应于接收关联请求将其标识符传送到中央照明设备。标识符仅在关联过程被启用的情况下被传送。关联过程在有限的时间周期期间响应于用户请求而被启用。中央照明设备被进一步布置用于响应于接收标识符将卫星照明设备与中央照明设备相关联。

Claims (15)

1.一种照明设备(111)，包括：

光源，其被布置用于发射编码光(112)，

第一通信装置，其被布置用于通过第一通信链路(142)传送和接收数据，

第二通信装置，其被布置用于借助于所述编码光通过第二通信链路(112)传送和接收数据，以及

控制装置，其被布置用于：

通过第一通信链路(142)接收关联请求，

通过第二通信链路(112)传送关联请求，

通过第二通信链路(122, 132)接收卫星照明设备(121, 131)的标识符，以及

将卫星照明设备(121, 131)与照明设备(111)相关联。

2.根据权利要求1的照明设备(111)，其中所述第二通信装置被布置用于：

通过对由所述光源发射的光进行调制而通过所述第二通信链路(112)传送数据，以及

通过对由光检测器检测到的光进行解调而通过所述第二通信链路(122, 132) 接收数据。

3.根据权利要求1的照明设备(111)，其中所述控制装置被进一步布置用于：

通过所述第一通信链路(142)接收光设定，

在光设定被旨在用于照明设备(111)的条件下依照所述光设定调整发射的光(112)的属性，以及

通过所述第二通信链路(112)传送光设定。

4.一种照明设备(121, 131; 200)，包括：

光源，其被布置用于发射编码光(122, 132)，

通信装置，其被布置用于借助于所述编码光通过通信链路(112, 122, 132)传送和接收数据，以及

控制装置，其被布置用于：

通过所述通信链路(112)接收来自中央照明设备（111）的关联请求，以及

在关联过程在照明设备处被启用的条件下，响应于接收关联请求，通过所述通信链路(122, 132; 200)将照明设备(121, 131; 200)的标识符传送至中央照明设备以便将照明设备与中央照明设备相关联。

5.根据权利要求4的照明设备(121, 131; 200)，其中所述关联过程在照明设备(121,131; 200)已经被首次通电之后的预定时间周期期间被启用。

6.根据权利要求4的照明设备(121, 131; 200)，进一步包括用户可操作的元件(203)，其中所述关联过程在用户可操作的元件(203)已经被操作之后的预定时间周期期间被启用。

7.根据权利要求4的照明设备(121, 131; 200)，其中所述关联过程在重置请求被通信装置接收到之后的预定时间周期期间被启用。

8.根据权利要求4的照明设备(121, 131; 200)，其中所述通信装置被布置用于：

通过对由所述光源发射的光进行调制而通过所述通信链路(122, 132)传送数据，以及

通过对由光检测器(202)检测到的光进行解调而通过所述通信链路( 112) 接收数据。

9.根据权利要求4的照明设备(121, 131; 200)，其中所述控制装置被进一步布置用于：

通过所述通信链路(122, 132)接收光设定，以及

在所述光设定旨在用于所述照明设备的条件下，依照所述光设定调整发射的光的属性。

10.一种照明系统(100)，包括：

中央照明设备(111)，其为根据权利要求1-3中的任一项的照明设备(111)，

卫星照明设备(121, 131; 200)，其为根据权利要求4-9中的任一项的照明设备(121,131; 200)，以及

照明控制设备(141)，

所述照明控制设备(141)和所述中央照明设备(111)被布置用于通过所述第一通信链路(142)进行通信，并且所述中央照明设备(111)和所述卫星照明设备(121, 131; 200)被布置用于通过所述第二通信链路(112, 122, 132)进行通信，其中所述照明控制设备(141)被布置用于响应于用户请求(140)通过所述第一通信链路(142)传送关联请求。

11.根据权利要求10的照明系统(100)，其中所述照明控制设备(141)被进一步布置用于响应于用户请求(140)通过所述第一通信链路(142)传送旨在用于所述中央照明设备(111)、所述卫星照明设备(121, 131; 200)或二者的光设定。

12.一种照明系统(100)的方法，包括：

照明控制设备(141)，

中央照明设备(111)，以及

卫星照明设备(121, 131; 200)，

所述照明控制设备(141)和所述中央照明设备(111)被布置用于通过第一通信链路(142)进行通信，并且所述中央照明设备(111)和所述卫星照明设备(121, 131; 200) 被布置用于借助于编码光通过第二通信链路(112, 122, 132)进行通信，

所述方法包括：

在所述照明控制设备(141)处，响应于用户请求(140)通过所述第一通信链路(142)传送(303)关联请求，

在所述中央照明设备(111)处：

接收关联请求，以及

通过所述第二通信链路(112)传送关联请求，

在所述卫星照明设备(121, 131; 200)处：

接收关联请求，以及

在关联过程被启用的条件下，通过所述第二通信链路(122, 132)传送所述卫星照明设备(121, 131; 200)的标识符，以及

在所述中央照明设备(111)处：

接收所述卫星照明设备(121, 131; 200)的所述标识符，以及

将所述卫星照明设备(121, 131; 200)与所述中央照明设备(111)相关联。

13.根据权利要求12的方法，其中所述关联过程在所述卫星照明设备(121, 131; 200)已经被首次通电(302)之后的预定时间周期期间被启用。

14.根据权利要求12的方法，所述卫星照明设备(121, 131; 200)进一步包括用户可操作的元件(203)，其中所述关联过程在所述用户可操作的元件(203)已经被操作(303)之后的预定时间周期期间被启用。

15.根据权利要求12的方法，其中所述关联过程在重置请求被所述卫星照明设备(121,131; 200)接收之后的预定时间周期期间被启用。