CN104509209A - 用于被配置用于存在检测的照明单元的方法和装置 - Google Patents

Abstract

与具有用于存在检测的雷达的基于LED的照明单元（10；110；210；310；410）有关的方法和装置。可将雷达电路（140；240；340A；340B；440）电耦合到至少选择性地对雷达电路供电且至少选择性地对LED供电的基于LED的照明单元的导电布线（25；125；225；325；425）。在一些实施方式中，被耦合到雷达电路的天线可由导电布线形成，并且可选地至少部分地与流过LED的任何电流隔离。

Description

用于被配置用于存在检测的照明单元的方法和装置

技术领域

本发明一般地针对被配置用于存在检测的照明单元。更特别地，本文公开的各种发明方法和装置涉及采用用于存在检测的雷达设备的基于LED的照明单元。

背景技术

数字照明技术、即基于半导体光源（诸如发光二极管（LED））的光照提供对传统荧光、HID和白炽灯的可行替换。LED的功能性优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐久性、较低的操作成本等。LED技术的最近进展已提供了使得能够在许多应用中实现多种照明效果的高效且稳健的全谱照明源。体现这些源的一些器材以照明模块为特征，包括能够产生例如红色、绿色以及蓝色的不同色彩的一个或多个LED以及用于独立地控制LED的输出以便生成多种色彩和色彩变化照明效果的处理器。

已实现了使得能够单独地控制照明器材中的各组光源的基于LED的照明器材、阵列以及系统。例如，基于LED的照明阵列可包括多个LED段，每个包含可被单独地控制的一个或多个LED（例如，可被单独地开启/关掉的段）。可利用控制器来单独地控制LED段中的每个。虽然基于LED的此类照明器材使得能够实现LED段的单独化控制，但向控制器提供数据以使得控制器能够确定如何控制LED段中的每个的传感器可能具有一个或多个缺点。例如，可利用被动红外（PIR）传感器和/或声传感器来向控制器提供关于个体的存在的数据，并且控制器可在检测到个体的存在时激活LED段。然而，PIR传感器可能是笨重的，耗费太多功率和/或对热过度敏感，从而限制了用于在照明单元中实现的选择。并且，声传感器可能是笨重的，耗费太多功率和/或对噪声过度敏感，从而限制了用于在照明单元中实现的选择。

因此，在本领域中需要提供照明单元和阵列，解决现有解决方案的一个或多个缺点。

发明内容

本公开针对用于具有选择性受控段的基于LED的照明单元和阵列（装配有用于使得能够实现存在检测的雷达）的发明方法和装置。例如，可将雷达电路电耦合到基于LED的照明单元的导电布线，其至少选择性地对雷达电路供电并至少选择性地对LED供电。在一些实施例中，被耦合到雷达电路的天线可由导电布线形成，并且可选地至少部分地与流过LED的任何电流隔离。

一般地，在一方面，提供了具有所实现雷达的基于LED的照明单元且其包括多个LED、以串并联配置将LED电耦合的导电布线以及被电耦合到导电布线的第一部分的雷达电路。导电布线的第一部分至少选择性地对雷达供电并至少选择性地对LED供电。雷达天线被电耦合到雷达电路。

在一些实施例中，雷达天线由具有与雷达电路的雷达频率基本上匹配的长度的导电布线的第二部分形成。

在一些实施例中，LED包括多个单独可控LED组。在那些实施例的一些型式中，基于经由雷达天线在雷达电路处接收到的雷达频率信号来控制单独可控LED组。

在一些实施例中，以串并联配置将雷达电路与LED中的至少一些相连。

在一些实施例中，雷达天线是与导电布线共享基本上公共规格的天线布线。在那些实施例的一些型式中，将天线布线和导电布线预先相互粘着地（cohesively）形成。

在一些实施例中，基于LED的照明单元还包括与雷达电路和LED进行电通信的控制器。控制器经由来自雷达电路的输入来检测存在事件。在那些实施例的一些型式中，控制器与存在事件相对应地改变LED的至少一个光输出特性。在那些实施例的一些型式中，控制器将对存在事件的检测发送到远程接收机。在那些实施例的一些型式中，LED包括多个单独可控LED组，并且控制器与存在事件相对应地调整提供给单独可控LED组中的至少一个的电流。在那些实施例的一些型式中，控制器经由来自雷达电路的输入来确定LED组中的存在事件位置对应LED组，并指引存在事件位置对应LED组的所述至少一个光输出特性。

在一些实施例中，雷达电路包括被耦合到导电布线的第一部分的电容器，通过脉宽调制对LED进行供电，并且电容器在脉宽调制的高电平期间存储能量且在脉宽调制的低电平期间放电。

一般地，在另一方面，提供了一种实现基于LED的照明单元中的雷达的方法，并且其包括步骤：将雷达电路电连接到将基于LED照明单元中的多个LED电互连的LED布线；将一段LED布线从用于流过LED的电流的电流路径隔离；以及将该段LED布线连接到雷达电路的天线输入。

在一些实施例中，该方法还包括切割LED布线以将该段LED布线电隔离。

在一些实施例中，将雷达电路以串并联配置与LED连接。

该方法还可包括将第二雷达电路电连接到LED布线；将第二段LED布线从电流路径隔离；以及将该段LED布线连接到第二雷达电路的第二天线输入。在那些实施例的一些型式中，第一雷达电路处于与第一组LED的串并联配置，并且第二雷达电路处于与不同的第二组LED的串并联配置。

一般地，在另一方面，提供了一种对被相互电连接的多个LED和雷达电路供电的方法，并且其包括步骤：在多个第一时间段期间经由导线网格向多个LED提供功率；以及在多个第二时间段期间经由导线网格向雷达电路提供功率；其中，LED在第二时间段期间未被供电；并且其中，第一时间段和第二时间段是互斥的。该方法还可包括存储在第一时间段期间提供的功率，其中，所存储功率在第二时间段期间被提供给雷达电路。

如出于本公开的目的在本文中使用的，应将术语“LED”理解成包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而产生辐射的其他类型的基于载流子注入/结点的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管（OLED）、电致发光条等。特别地，术语LED指的是所有类型的发光二极管（包括半导体和有机发光二极管），其可被配置成在红外光谱、紫外光谱以及可见光谱的各种部分（一般地包括从约400纳米至约700纳米的辐射波长）中的一个或多个中产生辐射。

例如，被配置成产生本质上白光的LED（例如，白色LED）的一个实施方式可包括许多管芯，其分别地发射以组合方式混合以形成本质上白光的不同光谱的电致发光。在另一实施方式中，可使白光LED与将具有第一光谱的电致发光转换成不同的第二光谱的磷光体材料相关联。在本实施方式的一个示例中，具有相对短波长和窄带宽光谱的电致发光对磷光体材料进行“泵浦”，其进而辐射具有略微更宽光谱的较长波长辐射。

还应理解的是术语LED并不限制LED的物理和/或电封装类型。例如，如上文所讨论的，LED可指的是具有被配置成分别地发射不同光谱的辐射（例如，可以是也可以不是单独可控的）的多个管芯的单个发光器件。并且，可使LED与被视为LED的整体部分（例如，一些类型的白色LED）的磷光体相关联。一般地，术语LED可指的是已封装LED、未封装LED、表面安装LED、板上芯片LED、T封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括一些类型的外壳和/或光学元件（例如，漫射透镜）的LED等。

应将术语“光源”理解成指的是多种辐射源中的任何一个，包括但不限于基于LED源（包括如上文定义的一个或多个LED）、白炽源（例如，白炽灯、卤素灯）、荧光源、磷光源、高强度放电源（例如，钠蒸气、汞蒸气以及金属卤化物灯）、激光器以及其他类型的电致发光源。

可将给定光源配置成在可见光谱内、可见光谱之外或两者的组合产生电磁辐射。因此，在本文中可互换地使用术语“光”和“辐射”。另外，光源可包括一个或多个滤波器（例如，滤色器）、透镜或其他光学部件作为整体部件。并且，应理解的是可针对多种应用来配置光源，包括但不限于指示、显示和/或光照。“光照源”是被特别地配置成产生具有足够强度以有效地照亮内部或外部空间的辐射的光源。在本上下文中，“足够的强度”指的是在空间或环境中产生的（常常采用单位“流明”在辐射功率或“光通量”方面表示在所有方向上来自光源的总体光输出）足以提供环境光照（即，可被间接地感知且可例如在被整体地或部分地感知之前被从多种中间表面中的一个或多个反射的光）的可见光谱中的辐射功率。

术语“照明器材”在本文中用来指代采取特定形式因数、组件或封装的一个或多个照明单元的实施方式或布置。术语“照明单元”在本文中用来指代包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定照明单元可具有多种用于一个或多个光源的安装布置、壳体/外壳布置与形状和/或电气与机械连接配置中的任何一个。另外，可以可选地使给定照明单元与关于一个或多个光源的操作的各种其他部件（例如，控制电路）相关联（例如，包括、耦合到和/或与之一起封装）。“基于LED的照明单元”指的是包括如上文所讨论的一个或多个基于LED光源的照明单元，单独地或与其他非基于LED光源相组合。“多通道”照明单元指的是基于LED或非基于LED的照明单元，其包括被配置成分别地产生不同辐射光谱的至少两个光源，其中，每个不同源谱可称为多通道照明单元的“通道”。

术语“控制器”一般地在本文中用来描述关于一个或多个光源的操作的各种装置。可以以许多方式（例如，诸如用专用硬件）来实现控制器以执行本文所讨论的各种功能。“处理器”是采用可使用软件（例如，伪代码）来编程以执行本文所讨论的各种功能的一个或多个微处理器的控制器的一个示例。可在有或者没有采用处理器的情况下实现控制器，并且其还可实现为专用硬件的组合以执行一些功能，并实现为处理器（例如，一个或多个已编程微处理器和关联电路）以执行其他功能。在本公开的各种实施例中可采用的控制器部件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路（ASIC）以及现场可编程门阵列（ FPGA）。

在各种实施例中，可使处理器或控制器与一个或多个存储介质（在本文中通称为“存储器”，例如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM以及EEPROM、软盘、紧凑式盘、光盘、磁带等）相关联。在一些实施例中，可用一个或多个程序对存储介质进行编码，其当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时执行本文所讨论的功能中的至少一些。可将各种存储介质固定在处理器或控制器内，或者其可以是可移动的，使得可以将存储在其上面的一个或多个程序加载到处理器或控制器中，从而实现本文所讨论的本发明的各种方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中在一般意义上用来指代可以用来对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码（例如，软件或微代码）。

应认识到的是可将下面更详细地讨论的前述概念和附加概念的所有组合（假设此类概念并不是相互不一致的）构思为本文公开的发明主题的一部分。特别地，可将在本公开结束处出现的要求保护的主题的所有组合构思为本文公开的发明主题的一部分。还应认识到的是应当使在通过引用合并的任何公开中也出现的在本文中明确地采用的术语符合与本文公开的特定概念最一致的意义。

附图说明

在图中，相同的附图标记遍及不同的视图一般地指的是相同部分。并且，附图不一定按比例描绘，而是一般地着重于图示出本发明的原理。

图1图示出具有以串并联配置连接的多个LED的基于LED的照明单元。

图2图示出具有电源、以串并联配置连接的多个LED以及所实现雷达电路的基于LED的照明单元的实施例。

图3图示出具有电源、以串并联配置连接的多个LED以及所实现雷达电路的基于LED的照明单元的另一实施例。

图4图示出具有电源、以串并联配置连接的多个LED以及两个所实现雷达电路的基于LED的照明单元的另一实施例。

图5图示出在多个LED的电流返回路径中具有电源、以串并联配置连接的多个LED以及所实现雷达电路的基于LED的照明单元的另一实施例。

图6图示出响应于接收到的雷达输入而调整LED的光输出的方法的实施例。

图7图示出在基于LED的照明单元中实现雷达的方法的实施例。

具体实施方式

已实现了基于LED的照明器材和阵列，其使得能够单独地控制在此类器材和阵列内的各组光源。虽然此类照明器材使得能够实现各组光源的单独化控制，但在此类单独化控制中所使用的传感器具有一个或多个缺点。例如，传感器可能是笨重的，耗费太多功率、对热过度敏感和/或对噪声过度敏感，从而限制了用于在照明单元中实现的选择。因此，申请人已认可和认识到在本领域中需要提供具有用于存在检测的雷达的照明单元，其可选地克服了现有照明单元的一个或多个缺点。

更一般地，申请人已认可和认识到提供与具有用于存在检测的雷达设备的基于LED的照明单元有关的方法和装置将是有益的。

鉴于前述内容，在本文中公开的各种发明方法和装置涉及具有实现的雷达设备的照明单元。

在以下详细描述中，出于说明而非限制的目的，阐述了公开特定细节的代表性实施例以便提供对要求保护的发明的透彻理解。然而，对于已受益于本公开的本领域普通技术人员而言将显而易见的是脱离本文公开的特定细节的根据本教导的其他实施例仍在所附权利要求的范围内。此外，可省略对众所周知的装置和方法的描述从而不会使对代表性实施例的描述晦涩。此类方法和装置很明显在要求保护的发明的范围内。例如，本文公开的方法和装置的各种实施例特别适合于利用来自基于LED的照明单元的至少一个雷达的数据来调整基于LED的照明单元的LED的光输出。因此，出于说明性目的，常常与此类光输出调整实施方式相结合地讨论要求保护的发明。然而，在不背离要求保护的发明的范围或精神的情况下可构思本方法的其他配置和应用。例如，在一些实施例中，可另外和/或替换地将来自基于LED的照明单元的至少一个雷达的数据用于其他目的，诸如监视行人交通、监视用于安全系统的活动和/或监视用于建筑物管理系统的活动。

图1图示出具有经由布线网格25以串并联配置相互连接的多个LED 20A—I的基于LED的照明单元10。LED 20A—I包括被相互串联连接的三组LED（20A—C；20D—F；以及20G—I），三组中的每一个包括相互并联连接的三个LED 20A—I。电源30被连接在第一组LED 20A—C的阳极与最后一组LED 20G—I中的LED的阴极之间。电源30被用来对LED 20供电。在一些实施例中，电源30可以是可由诸如电池和/或干线电源之类的功率源供电的LED驱动器。在一些实施例中，电源30可包括用于调整提供给LED 20A—I的功率的参数的控制器。

在一些实施例中，布线25可以是以网状配置将LED 20进行电和机械互连的金属导线。在一些实施例中，布线25可使得能够在没有PCB的情况下提供LED 20。例如，在一些实施例中，可将LED 20电耦合到布线25并整体地被布线25机械支撑。在一些实施例中，布线25可以是刚性的和/或固定LED 20相对于彼此的定位。例如，金属网状导线可被用户固定地变形成多个形状，从而使得能够实现对LED 20相对于彼此的位置的多次调整。此类金属网状导线配置可在两个维度（平面）上布置，或者可选地可以折曲和/或固定地变形成三个维度（例如，被形成为配合在预先存在的结构上、被形成为三维形状、临时地折曲）。在一些实施例中，可从具有多个互连LED的较大网状类型金属导线网格切割布线25。在一些实施例中，可以可选地将布线25与附加的单独网状类型金属导线网格进行电和/或机械互连。

图2图示出具有经由布线网格125以串并联配置相互连接的多个LED 120A—H的基于LED的照明单元110的实施例。电源130被连接在LED 120A—C的阳极与LED 120F—H的阴极之间。电源130被用来对LED 120A—H供电并对雷达电路140供电。在一些实施例中，电源130可以是由诸如电池和/或干线电源之类的功率源供电的LED驱动器。在一些实施例中，电源130可包括用于调整提供给LED 120A—H的功率的参数的控制器。

雷达电路140经由功率连接141、142而与LED 120E并联地且与LED 120C和LED 120H串联地连接到布线网格125。经由功率连接141、142从电源130向雷达电路140供应功率。布线部分143、144被耦合到雷达电路140的天线输入并充当用于雷达电路140的天线。布线部分143、144被与经由电源130供应给LED 120A—H和雷达电路140的功率电隔离。在一些实施例中，布线部分143、144可以是与遍及布线网格125的其余部分所使用的布线相同的规格和/或材料构造。在那些实施例的一些型式中，布线部分143、144可能已在被从布线网格125断开连接之前形成其一部分。例如，在一些实施例中，布线部分143可能已在LED 120D的阳极侧上被连接到布线125，并且布线部分144可能已在被从布线网格125断开连接之前在LED 120D的阴极侧上连接到布线。

雷达电路140包含用以使得能够实现作为被动和/或主动雷达的操作的必要电气部件。在一些实施例中，雷达电路140可包括频率发生元件、频率接收元件以及控制器中的一个或多个。控制器可与频率发生元件接合以产生输出RF雷达信号和/或可与频率接收元件接合以针对运动、存在和/或其他特性分析输入RF信号。在一些实施例中，雷达电路140是可以可选地利用约1.95 GHz的中心频率的微功率脉冲雷达（MIR）。在一些实施例中，布线部分143、144的组合长度可约为由雷达电路140经由布线部分143、144生成和/或接收的RF信号的波长的一半。

在一些实施例中，雷达电路140可与诸如电源130之类的一个或多个设备通信。例如，雷达电路140可从雷达电路140发送RF通信信号和/或生成可在电源130处接收到的已编码光（例如，直接地或间接地控制LED 120A-H中的一个或多个和/或单独LED的光输出）。并且，例如，雷达电路140可利用布线网格125来利用I2C和/或其他协议与控制器130进行通信。在一些实施例中，电源130可基于从雷达电路140接收到的输入来调整LED 120A—H的一个或多个光输出特性。例如，在一些实施例中，控制器130可在从雷达电路140接收到的输入指示存在与雷达电路140紧密接近的个体时增加LED 120A—H的亮度。

在一些实施例中，可通过省略图1的LED 120I、将雷达电路120在布线网格25中放置就位以及切割布线网格25的一部分以形成布线部分143、144来创建图2的基于LED的照明单元110。在一些实施例中，可经由与基于LED的照明单元的LED中的一个或多个的并联连接并切割基于LED的照明单元的布线网格的一部分以形成布线部分143、144而在基于LED的照明单元中实现雷达电路140。在一些实施例中，可经由到对基于LED的照明单元的LED中的一个或多个供电的布线的连接在基于LED的照明单元中实现具有其自己的天线（并非由布线网格的一部分形成）的雷达电路。

图3图示出具有多个LED 220A—H的基于LED的照明单元210的另一实施例。电源230被连接在LED 220A—C的阳极与LED 220F—H的阴极之间。电源230被用来对LED 220A—H供电并对雷达电路240供电。在一些实施例中，电源230可以是由功率源供电的LED驱动器。雷达电路240经由功率和天线连接241、242而与LED 220E并联地且与LED 220C和LED 220H串联地连接到布线网格225。经由功率和天线连接241、242从电源230向雷达电路240供应功率。布线部分243、244还在功率和天线连接241、242处被耦合到雷达电路240并充当用于雷达电路240的天线。在通向功率连接241、242的布线部分243、244中的每一个的一部分上载送提供给雷达电路240的电功率，并且布线部分243、244中的每一个的一部分并不载送来自对雷达电路240（远离功率和天线连接241、242的部分）供电的功率的电流。在一些实施例中，布线部分243、244可以是与遍及布线网格225的其余部分所使用的布线相同的规格和/或材料构造。在那些实施例的一些型式中，布线部分243、244可能已在被从布线网格225断开连接之前形成其一部分。例如，在一些实施例中，布线部分243可能已在LED 220D的阳极侧上被连接到布线，并且布线部分244可能已在被从布线网格225断开连接之前在LED 220D的阴极侧上连接到布线。

雷达电路240包含用以使得能够实现作为被动和/或主动雷达的操作的必要电气部件。雷达电路240可以可选地与雷达电路140共享一个或多个共同方面。在一些实施例中，雷达电路240可与诸如电源230之类的一个或多个设备通信。在一些实施例中，可通过省略图1的LED 120I、将雷达电路240在布线网格25中放置就位以及切割布线网格25的一部分以形成布线部分243、244来创建图3的基于LED的照明单元210。

在一些实施例中，由雷达电路240生成的雷达信号可在频率方面高于用于LED 220A—H的驱动信号但在功率方面低得多。在一些实施例中，可以将用于对LED 220A—H和雷达电路240供电的驱动电压配置成使得雷达电路240在LED 220关闭的时段中是活动的，并且可以调节驱动电压使得LED 220并不与雷达信号相干扰。例如，在一些实施例中，可在雷达电路240中实现电容器，并且可使雷达信号的频率与驱动LED 220的脉宽调制（PWM）信号的频率对准。电容器可在其中LED 220活动的时间段期间在PWM信号的高电平期间存储能量，并且雷达电路240可利用此类存储能量在其中LED 220不活动的时间段期间在PWM信号的低电平期间发送和/或接收雷达信号。在此类示例中，雷达活动的速率将由LED 220的占空比确定，并且可将其设定成高到使得能够实现雷达电路240的期望操作的足够高的水平。可选地，可将邻近于雷达电路240连接的那些LED中的一个或多个（LED 220C、220E和/或220H）与确保那些LED在雷达活动时不被供电和/或连接的控制电子装置配对。

图4图示出具有以串并联配置连接的多个LED 320以及两个所实现的雷达电路340A和340B的基于LED的照明单元310的另一实施例。可选地以与用图3的雷达电路240讨论的类似方式，以与LED 320的串并联配置来实现雷达电路340A、340B中的每一个。

电源330被电连接到LED 320和雷达电路340A、340B并对其供电。在一些实施例中，电源330可以是由功率源供电的LED驱动器。雷达电路340A经由功率和天线连接341A、342A而被连接到布线网格325，并且雷达电路340B经由功率和天线连接341B、342B而被连接到布线网格325。布线部分343A、344A在功率和天线连接341B、342B处被耦合到雷达电路340A并充当用于雷达电路340A的天线。布线部分343B、344B在功率和天线连接341B、342B处被耦合到雷达电路340B并充当用于雷达电路340B的天线。雷达电路340A、340B包含用以使得能够实现作为被动和/或主动雷达的操作的必要电气部件。雷达电路340A、340B可以可选地与雷达电路140和/或240共享一个或多个共同方面。

第一控制器350A被串联地连接在雷达电路340A与功率电路330B之间并在用于多个LED 320的电流返回路径中。第二控制器350B被串联地连接在雷达电路340B之间并在用于多个LED 320的电流返回路径中。在一些实施例中，可以在位置上将控制器350A、350B放置在布线325而不是LED中。在一些实施例中，可与LED相组合地（例如，直接地在LED旁边）将控制器350A、350B放置在布线中。控制器350A、350B每个可控制可以从其中流过的电流的量，并且通过这样做，可控制被连接到在控制器350A、350B中的每一个上游的电流返回路径的LED 320的光输出。控制器350A可与雷达电路340A、控制器350B和/或电源330进行通信。控制器350B可与雷达电路340B、控制器340A和/或电源330进行通信。通信可利用有线和/或无线通信（例如，I2C或其他双导线总线、经由LED 320或其他LED中的一个或多个发送的已编码光和/或RF通信信号）。经由部件330、340A、340B、350A和/或350B之间的通信，可基于来自雷达电路340A、340B的检测来单独地调整（例如，调光、接通或关断和/或色彩调整）LED 320的某些LED组的光输出。例如，当相应的雷达电路340A、340B检测到个体的存在时，可经由控制器350A和/或350B通过电流控制操纵来增加一个或多个LED组的亮度。

虽然在图4中仅图示出两个雷达340A、340B和两个控制器350A、350B，但已受益于本公开的本领域普通技术人员中的一个将认可和认识到的是可实现附加LED、雷达和/或控制器来创建可基于来自雷达的输入而被单独地控制的附加可控LED组。

并且，虽然在本文中图示出并描述了控制器350A、350B，但已受益于本公开的本领域普通技术人员将认可和认识到可利用附加和/或替换设备来基于来自雷达的输入而单独地控制一个或多个LED组的光输出。例如，可通过使用与LED组中的一个或多个LED并联连接的场效应晶体管（FET）来选择性地使与FET并联连接的LED短路而控制串联的LED组。例如，可单独地操纵每个FET的状态以使相应LED分组的LED短路（关闭LED）或者允许对相应LED分组的LED供电（开启LED）。

图5图示出具有以串并联配置连接的多个LED 420的基于LED的照明单元410的另一实施例。雷达电路440位于到用于多个LED 420的电源430的电流返回路径中。已经在两个LED 420的阴极侧上在雷达电路440之上切割布线425以形成充当雷达电路440的天线的布线段443，并且还在相同的两个LED的阳极侧上切割布线425以避免用于电流的替换流动路径。雷达电路440经由功率连接441、442在电流返回路径中被连接到布线网格425。经由功率连接441、442从电源430向雷达电路440供应功率。

雷达电路440可包括用以控制可以从其中流过的电流的量的电路，并且通过这样做，可以控制在电流返回路径中连接在雷达电路440的上游的LED 420的光输出。基于接收到的RF雷达信号，雷达电路440可经由电流控制来调整在雷达电路440的电流返回路径中连接在上游的LED 420的光输出。虽然在图5中仅图示出具有集成控制器的单个雷达电路440，但已受益于本公开的本领域普通技术人员将认可和认识到可实现具有集成控制器的附加LED和雷达电路以创建可基于在雷达处接收到的RF信号来单独地控制的附加可控LED组。

在一些实施例中，可以其中到用户的距离相对小（例如，小于2米）和/或其中雷达检测的分辨率相对高的配置来实现本文所述的照明单元。在此类配置中，照明单元的一个或多个雷达可能能够检测用户手势，并且可基于用户手势来控制照明单元的光源。例如，可识别手臂和/或手的手势。

在一些实施例中，可用可合作地操作以利用波束形成的原理来形成相控扫描阵列雷达的多个雷达来实现本文所述的照明单元。相控扫描阵列由多个雷达组成，并且通过使从每个雷达发射的信号的相位移位以提供相长或相消干涉从而使雷达信号在期望方向上转向来形成雷达信号。波束形成一般地指的是用来控制雷达信号的接收和/或发送的方向性的信号处理技术。在相控扫描阵列雷达中，若干雷达可使用同一个源，但是在被馈送到各种天线的信号之间引入延迟。当发射雷达信号时，其进行组合，由此相位延迟引起干涉图案。这允许波束形成，允许雷达扫描房间内的各种位置。在一些实施例中，可利用具有各种长度的多个导线的单个雷达来实现相控扫描阵列。导线的各种长度可用来延迟雷达信号以创建所需干涉图案。此相长和相消干涉可用来将雷达的主功率指引到房间的一部分而不是整个房间。这将允许对房间中的人的定位，使得能够基于特定所识别位置来进行对照明单元的光源的特殊化控制（例如，在个体上产生聚光、增加个体处和/或周围的光输出）。

如本文所讨论的，雷达的一个或多个天线可具有与雷达所使用的频率中的至少一个基本上匹配的长度。例如，在一些实施例中，具有1.95 Ghz的中心频率的MIR雷达可具有约4 cm的天线长度。并且，例如，在一些实施例中，具有8—12.5 Ghz的频率的X波段雷达可具有约1 cm的天线长度。并且，例如，在一些实施例中，K波段雷达可具有约.5 cm的天线长度。

在一些实施例中，本文所述的雷达可另外和/或替换地用作被动雷达并从环境拾取RF信号。可以可选地利用多个雷达以不同的天线长度遍及照明单元。不同的天线长度允许照明单元拾取不同频率的大范围的RF信号。例如，可与不同长度天线一起利用多个雷达以使得能够区别来自在2.4或5 GHz范围内的无线因特网以及在900/1800 Mhz范围内操作的GSM的信号。在一些实施例中，可利用被动雷达经由对与由个体携带的个人设备共同的信号的检测来检测个体的存在。例如，对移动无线因特网信号的被动检测可随着用户与具有无线连接的平板电脑设备一起移动而发生。该照明单元可确定此类移动的无线因特网信号而指示存在，并将此类确定发送到另一设备和/或基于此类确定来修改照明单元的一个或多个方面。并且，例如，照明单元可确定对GSM信号的检测而指示用户存在。

在一些实施例中，可利用被动和主动雷达两者（两个单独雷达或来自单个雷达的两个单独模式）。例如，雷达可在主动和被动两个模式下是活动的以节省能量。例如，最初雷达可处于被动模式，并且当被动雷达检测到移动个人设备的存在时，其然后可切换至主动模式以确定用户在房间中的特定位置。

在一些实施例中，可利用照明单元的一个或多个雷达来监视来自周围区域的RF信号以确定照明单元的形状并调整照明单元的光输出的配置以产生取决于照明单元的形状的期望光图案。例如，在一些实施例中，可将照明单元配置成形成多个形状和/或尺寸（例如，可从LED和布线的较长“片材”切割LED和布线）。照明单元中的多个雷达可传送已知的雷达相对于彼此的位置感知。通过比较在雷达处接收到的RF信号的差异，可确定照明单元的形状和/或尺寸并相应地调整一个或多个光输出特性（例如，以实现期望的光分布图案）。

在一些实施例中，可利用局部检测到的存在或手势来仅在LED结构的相应段处产生光效果。例如，可仅在对应于检测存在或手势的雷达的LED组处实现光效果。并且，例如，可仅在与经由对一个或多个接收到的RF雷达信号的分析而确定的存在和/或手势的位置相对应的LED结构的相应段处实现光效果。例如，可响应于所检测的存在而利用具有超时时段的自然淡入和淡出效果以产生最终用户的愉快体验。在一些实施例中，可基于来自多个雷达的输入而实现“跟着我”类型的效果。例如，可通过基于保持历史、识别图案和/或学习算法来预测方向和走道而实现跟着我类型的效果，使得可以产生预期的光效果。并且，例如，可与整个LED照明单元共享关于经由雷达所检测的存在的信息。例如，在检测到局部存在时，整个LED结构可产生均匀的光效果，或者“检测到存在的段”可将光产生为高强度，邻近段可以中等强度产生光，并且房间中的其他段可以最低强度产生光。

图6图示出响应于接收到的雷达输入来调整LED的光输出的方法的实施例。其他实施例可按照不同顺序来执行步骤、省略某些步骤和/或执行与图6中所示的那些不同和/或附加的步骤。在一些实施例中，控制器（诸如控制器350A、350B的控制器、雷达电路140、240、340A、340B、440的控制器和/或电源130、230、330、430的控制器）可执行图6的步骤。在步骤600处，经由雷达天线来接收RF输入。例如，雷达电路140、240、340A、340B和/或440中的一个可经由其天线来接收RF输入。可在雷达在被动模式下作用时或其在主动模式下作用时接收RF输入。在步骤605处，识别要响应于RF输入而进行调整的一个或多个LED。例如，可基于雷达电路中的哪一个接收到RF输入而识别一个或多个LED。在步骤610处，响应于RF输入而改变所识别LED的状态。例如，可调整电源130、230、330、430的一个或多个参数以改变LED的状态。并且，例如，控制器350A、350B和/或雷达电路440可响应于RF输入而调整流过某些LED的电流。

图7图示出在基于LED的照明单元中实现雷达的方法的实施例。其他实施例可按照不同顺序来执行步骤、省略某些步骤和/或执行与图7中所图示的那些不同和/或附加的步骤。在步骤700处，识别用布线以矩阵结构连接的多个LED。在步骤705处，将雷达电路电耦合到布线。在步骤710处，可选地利用布线来形成被电耦合到雷达电路的雷达天线。例如，如本文所述，可以可选地切割布线的预先粘着地形成的部分以形成雷达天线。在一些其他实施例中，可用除布线之外的其他结构来形成雷达天线。

虽然在本文中已描述并图示若干发明实施例，但本领域普通技术人员将容易设想用于执行本文所述的功能和/或获得结果和/或优点中的一个或多个的多种其他手段和/或结构，并且认为此类变化和/或修改中的每一个在本文所述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将很容易认识到本文所述的所有参数、尺寸、材料和配置意图是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于对于其而言使用本发明教导的一个或多个特定应用。本领域技术人员将认可或者能够使用不超过例行实验来确定本文所述的特定发明实施例的许多等同物。因此应理解的是前述实施例仅仅是以示例的方式提出的，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可实施除具体地描述和要求保护的之外的发明实施例。本公开的发明实施例针对本文所述的每个单独特征、系统、物品、材料、装备和/或方法。另外，两个或更多此类特征、系统、物品、材料、装备和/或方法的任何组合被包括在本公开的发明范围内，如果此类特征、系统、物品、材料、装备和/或方法并不相互不一致的话。

应将本文所定义和使用的所有定义理解成支配词典定义、通过引用合并到本文档中的定义和/或所定义术语的普通意义。

还应理解的是除非相反地明确指示，否则在包括超过一个步骤或动作的在本文中要求保护的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不一定局限于以其记载该方法的步骤或动作的顺序。

出现在权利要求中的附图标记仅仅是为了方便起见，并且不应理解为以任何方式限制权利要求。

在权利要求中以及在以上说明书中，应将诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“涵盖”、“涉及到”、“保持”、“包括”之类的所有转接短语理解成是开放的，即意指包括但不限于。只有转接短语“由...组成”和“本质上由...组成”应分别地是封闭或半封闭式转接短语，如在美国专利局专利审查程序手册第2111.03节中所阐述的。

Claims (20)

1. 一种具有所实现的雷达的基于LED的照明单元，包括：

多个LED（20A—I；120A—H；220A—H；320；420）；

导电布线（25；125；225；325；425），以串并联配置将所述LED（20A—I；120A—H；220A—H；320；420）电耦合；

雷达电路（140；240；340A；340B；440），被电耦合到所述导电布线的第一部分；所述导电布线的所述第一部分至少选择性地对所述雷达电路供电并至少选择性地对所述LED（20A—I；120A—H；220A—H；320；420）供电；以及

雷达天线（143；144；243；244；343A；344A；343B；344B；443），被电耦合到所述雷达电路（140；240；340A；340B；440）。

2. 权利要求1的基于LED的照明单元，其中，所述雷达天线由具有与所述雷达电路的雷达频率基本上匹配的长度的所述导电布线的第二部分形成。

3. 权利要求1的基于LED的照明单元，其中，所述LED（20A—I；120A—H；220A—H；320；420）包括多个单独可控LED组。

4. 权利要求3的基于LED的照明单元，其中，基于经由所述雷达天线（143；144；243；244；343A；344A；343B；344B；443）在所述雷达电路处接收到的雷达频率信号来控制所述单独可控LED组。

5. 权利要求1的基于LED的照明器材，其中，所述雷达电路（140；240；340A；340B；440）被以所述串并联配置与LED（20A—I；120A—H；220A—H；320；420）中的至少一些相连。

6. 权利要求1的基于LED的照明单元，其中，所述雷达天线是与所述导电布线（25；125；225；325；425）共享基本上共同规格的天线布线。

7. 权利要求6的基于LED的照明单元，其中，所述天线布线和所述导电布线（25；125；225；325；425）是预先相互粘着地形成的。

8. 权利要求1的基于LED的照明单元，还包括与所述雷达电路和所述LED（20A—I；120A—H；220A—H；320；420）进行电通信的控制器，所述控制器经由来自所述雷达电路的输入而检测存在事件。

9. 权利要求8的基于LED的照明单元，其中，所述控制器与所述存在事件相对应地改变所述LED（20A—I；120A—H；220A—H；320；420）的至少一个光输出特性。

10. 权利要求8的基于LED的照明单元，其中，所述控制器向远程接收机发送对所述存在事件的检测。

11. 权利要求8的基于LED的照明单元，其中，所述LED（20A—I；120A—H；220A—H；320；420）包括多个单独可控LED组，并且其中，所述控制器与所述存在事件相对应地调整提供给所述单独可控LED组中的至少一个的电流。

12. 权利要求11的基于LED的照明单元，其中，所述控制器经由来自所述雷达电路的输入来确定所述LED组的存在事件位置对应LED组，并指引所述存在事件位置对应LED组的所述至少一个光输出特性。

13. 权利要求1的基于LED的照明单元，其中，所述雷达电路（140；240；340A；340B；440）包括被耦合到所述导电布线的所述第一部分的电容器，所述LED（20A—I；120A—H；220A—H；320；420）通过脉冲宽度调制而被供电，并且所述电容器在所述脉冲宽度调制的高电平期间存储能量并在所述脉冲宽度调制的低电平期间放电。

14. 一种在基于LED的照明单元中实现雷达的方法，包括：

将雷达电路电连接到将所述基于LED的照明单元（705）的多个LED电互连的LED布线；

将一段所述LED布线从用于流过LED的电流的电流路径隔离；以及

将所述LED布线的所述段连接到所述雷达电路（710）的天线输入。

15. 权利要求14的方法，还包括切割所述LED布线以使所述LED布线的所述段电隔离。

16. 权利要求14的方法，其中，所述雷达电路被以串并联配置与所述LED相连。

17. 权利要求14的方法，还包括：

将第二雷达电路电连接到所述LED布线；

将所述LED布线的第二段从所述电流路径电隔离；以及

将所述LED布线的所述段连接到所述第二雷达电路的第二天线输入。

18. 权利要求17的方法，其中，所述第一雷达电路处于与第一组所述LED的串并联配置，并且其中，所述第二雷达电路处于与不同的第二组所述LED的串并联配置。

19. 一种对被相互电连接的多个LED和雷达电路供电的方法，包括：

在多个第一时间段期间经由导线网格向多个LED提供功率；以及

在多个第二时间段期间经由所述导线网格向雷达电路提供功率；

其中，所述LED在所述第二时间段期间未被供电；并且

其中，所述第一时间段和所述第二时间段是互斥的。

20. 权利要求19的方法，还包括存储在所述第一时间段期间提供的功率，其中，所述存储的功率在所述第二时间段期间被提供给所述雷达电路。