CN105431891A - 照明控制器 - Google Patents

Abstract

一种自动化系统包括具有WiFi接口的照明控制器，通过所述WiFi接口可以与一个或多个移动设备(诸如，智能电话、平板等)建立无线通信。使用移动设备，安装者可以快速且可靠地配置照明控制器，包括创建或修改针对与照明控制器相关联的键盘的绑定和设置。照明控制器包括动态缓冲电路，所述动态缓冲电路自动调整本身以操作于不同类型的负载。

Description

照明控制器

背景技术

技术领域

本发明一般涉及家庭自动化系统，并且更具体地涉及一种照明控制器。

背景信息

自动化系统在住宅和商业建筑中正变得越来越流行。在典型的家庭自动化系统中，一个或多个控制器组织系统。控制器在来自用户的指令下进行操作，所述指令在与控制器通信的用户接口设备上接收。控制器可以控制实现改变环境的功能的端点，并且在某些情况下，收集环境数据。取决于家庭自动化系统的类型，控制器、用户接口设备和端点的性质可以变化。此外，同一设备有时可以均作为控制器、用户接口设备和/或端点进行操作，这取决于其能力和当前角色。如本文所使用的，术语“组件”应当被理解为通常是指家庭自动化系统的控制器、用户接口设备和/或端点。

自动化系统可以包括与照明、气候控制、音频/视频、百叶窗和窗帘、安全和监督、通信、准入控制、功率管理等领域中的各种不同类型的功能中的任何一个有关的组件。例如，如果自动化系统支持照明控制，那么控制器可以包括照明控制器，用户接口设备可以包括一个或多个遥控装置和键盘，并且端点可以包括负载模块。同样地，如果自动化系统支持气候控制，那么控制器可以包括一个或多个暖通空调(HVAC)控制器(或者集成到通用控制器中的HVAC控制功能)，用户接口设备可以包括一个或多个遥控装置，并且端点可以包括一个或多个自动调温器、传感器等。

为了配置自动化系统，每个组件通常必须被标识并且其与其他组件的(一个或多个)关系被定义。例如，关于照明控制，每个键盘必须被标识并且分配给特定照明控制器，使得单独的灯或场景可以根据照明设计者的规范以及最终用户的偏好来控制。因此，需要使安装者安装和配置照明组件作为自动化系统的一部分的改进的、更方便、快速和可靠的方式。

通常连同照明组件和自动化系统出现的另一个挑战涉及从开状态到关状态的转变期间(反之亦然)的开关的保护。在这样的转变期间，开关可能经历过电压或者电流或电压相对于时间过快的改变，其中的任何一个可以损坏或破坏开关。固态开关特别易受这样的问题的影响。该问题的一个常规解决方案是“缓冲”电路，其用于抑制有害的瞬变。例如，如果开关被连接到电感负载(例如，电机)，则由电阻器和电容器串联地构成的缓冲电路可以被连接成跨负载。

常规缓冲电路的显著缺点是其具体地与某一类型的负载(例如，电感的、电容的或电阻的)相匹配，并因此不适于其他类型的负载。这在自动化系统中是有问题的，在所述自动化系统中通常存在多种类型的负载，因此需要多种类型的相关联的缓冲电路。

发明内容

在一个实施例中，一种自动化系统包括照明控制器，所述照明控制器具有WiFi接口，通过所述WiFi接口可以与一个或多个移动设备(诸如，智能电话、平板等)建立无线通信。使用移动设备，安装者可以快速且可靠地配置照明控制器，包括创建或修改针对与照明控制器相关联的键盘的绑定和设置。

在另一个实施例中，所述照明控制器包括动态缓冲电路，所述动态缓冲电路在调光周期内自动调整本身以操作于不同类型的负载。电路感测负载的特性并且确定负载是基本上电感的、电容的还是电阻的。基于该确定，电路动态调整本身以适当地将其特性与负载相匹配。当照明控制器执行调光操作时，这样的调整可以有利地进行。该电路使得照明控制器能够执行平滑的调光操作，即使利用非常低功率的负载，诸如发光二极管(LED)和紧凑型荧光灯(CFL)。

应当理解的是，可以实现多种附加特征和替代实施例。本发明内容旨在简单地作为向读者的介绍，而不指示或暗示本文所提到的示例覆盖本发明的所有方面，或者是本发明的必要或基本方面。

附图说明

以下的描述涉及附图，其中：

图1是包括照明控制器的自动化系统的架构的框图；

图2是示例性移动设备的框图；

图3是示例性照明控制器的硬件框图；

图4是示例性照明控制器的软件框图；

图5是示例性移动设备在其可能被安装者用来创建或修改照明控制器和键盘之间的绑定时的一系列视图；

图6是作为照明控制器的一部分的动态缓冲电路的框图；以及

图7是图示动态缓冲电路的操作的流程图。

具体实施方式

图1是聚焦于照明控制的示例性家庭自动化系统100的架构的框图。聚焦于照明控制仅仅是说明性的，并且应当理解的是，家庭自动化系统可以支持与照明、气候控制、音频/视频、百叶窗和窗帘、安全和监督、通信、准入控制、功率管理等有关的各种不同类型的功能。家庭自动化系统可以专用于这些功能中的一个，或这些功能中的多个功能的组合。家庭自动化系统可以被部署在住宅家庭中，并且功能适于住宅环境。可替代地，家庭自动化系统可以被部署在商业建筑(诸如办公楼、店铺、工厂等)中，并且这些功能适于商业要求。

示例性家庭自动化系统100包括与照明控制有关的许多家庭自动化组件(例如，控制器、用户接口和端点)。如图1中所示，照明控制器110经由有线局域网(LAN)180连接到主机控制器120。然而，照明控制器110(如以下详细描述的)优选地具有充足的板载(onboard)资源以在独立的基础上进行操作，而无需主机控制器。这样的灵活性有利地使得照明控制器110能够以减少的成本和安装时间被部署在各种各样的家庭自动化或其他环境中，而不牺牲所期望的特征或功能。

用户接口包括键盘170、遥控装置175以及潜在地移动设备200。端点单元包括负载模块、灯模块(未示出)等。

照明控制器110提供控制和通信功能，并且经由模块总线130支持负载模块140。负载模块包括调光模块和中继模块，其对单独的照明设备进行调光和/或切换，当由照明控制器110指令这样做时。此外，照明控制器110经由模块总线130支持键盘链接单元150，其经由相应的站级总线160耦合到键盘170。键盘170接收指示照明设备进行调光和/或切换的用户输入，其被提供回到照明控制器110。在一个实施例中，照明控制器110能够支持多达两百(200)个键盘170。

如果照明控制器110未被配置为在独立的基础上进行操作，那么主机控制器120被配置为控制和监视照明控制器110的操作，以及提供用户接口解释和高级别控制功能。一个或多个无线接入点190被耦合到有线LAN180，并且支持无线LAN(WLAN)，或者更具体地，WiFi网络。如本文所使用的，术语“WiFi”是指无线局域网(WALN)，其基于电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准中的一个或多个。

WiFi网络被遥控装置175和移动设备200所利用。除了遥控装置175和移动设备200之外，家庭自动化系统100的一个或多个其他组件可以利用WiFi网络。例如，照明控制器110、键盘170和其他组件可以是具有WiFi功能的(WiFienabled)，并且使用WiFi网络来补充或(可替代地)代替有线连接。

除了接收控制家庭自动化系统100的正在进行的操作的用户输入之外，移动设备200可以被用于配置家庭自动化系统100的组件。每个单独的移动设备200可以被用于这些角色中的一个或两个中。如本文所使用的，术语“移动设备”是指适于随身携带的电子设备，并且包括无线通信接口和触敏显示屏。诸如平板计算机(例如，可从苹果公司得到的平板)、智能电话(例如，可从苹果公司得到的智能电话、可从各种供应商得到的智能电话)、以及某些便携式媒体播放器(例如，诸如可从苹果公司得到的)之类的设备被视为移动设备。台式计算机将不被视为移动设备。当用于控制角色中时，移动设备200可以执行控制应用(app)并且与主机控制器120进行通信。如以下详细描述的，当用于配置角色中时，移动设备200可以执行配置app并且直接与单独的非控制器组件进行通信。

图2是示例性移动设备200的框图。移动设备200包括处理器210、存储器220、无线网络接口230、触敏屏240、有线串行通信接口250、以及其他硬件。处理器210包括被配置为执行软件并且操纵来自数据结构的数据的逻辑。存储器220包括用于存储软件和数据结构的多个存储位置。无线网络接口230促进通过WLAN或者更具体地WiFi网络的通信。触敏显示屏240可以接收来自用户的以手势形式(例如，触摸、滑动(swipe)、多触摸手势等)的用户输入。串行通信接口250可以是30针对接接口、照明接口、USB接口或其他类型的接口。

其部分驻留在存储器220中的操作系统260在功能上组织移动设备200。操作系统260可以是可从苹果公司得到的操作系统、可从谷歌公司得到的操作系统、或者其他类型的操作系统。配置app270与操作系统260一起执行，以允许移动设备200操作在配置角色中，以配置家庭自动化系统100的组件(例如，控制器、用户接口或端点)。配置app270可以在触敏屏270上显示用户界面并且在其上接收用户输入。此外，控制app(未示出)还可以被存储在存储器220中以允许移动设备200操作在控制角色中并且控制家庭自动化系统100的正在进行的操作。控制app(未示出)还可以将其用户界面显示在触敏屏270上，并且在其上接收用户输入。

图3是图1中所示的照明控制器110的硬件框图。WiFi模块300为照明控制器提供WiFi连接性。WiFi模块300与CPU/控制模块320双向通信。WiFi模块300与CPU/控制模块320一起使得照明控制器110能够用作接入点或客户端。此外，如果多个照明控制器110存在于设施中并且每个被配置为客户端，则所有的照明控制器可以操作在相同的WiFi网络上。可替代地，每个照明控制器110可以被配置为提供单独的网络，这对于商业设施(诸如会议室中心)可以是有利的。

由WiFi模块300提供的WiFi连接性使得照明控制器110能够访问托管的web(网络)服务。这样的服务可以包括查找关于意图由照明控制器110控制或与照明控制器110互操作的组件的详细信息。此外，由WiFi模块300提供的WiFi连接性使得照明控制器110能够经由web远程地控制。

用户接口模块310优选是键盘，其可以包括按钮、LED指示灯和其他用户可调整控件。用户接口模块310与CPU/控制模块320双向通信。功率和隔离模块330将功率提供给CPU/控制模块320。动态缓冲和能量监视模块340与CPU/控制模块320双向通信。模块340与连接器/调光控制模块350双向通信，其还接收来自CPU/控制模块320的通信。

图4是图1中所示的照明控制器110的软件框图。过程400负责触发/中继管理并且提供触发和中继硬件的接口(未示出)。服务410是网络设置和发现服务。服务410使得连接到与照明控制器110相同的网络的计算机能够找到照明控制器并且设置其IP地址、网络子网掩码、网关、DNS服务器设置以及DHCP或静态条目(entry)。服务420是照明控制器服务，其接收关于照明事件的信息，运行照明脚本以及保持追踪负载状态、场景状态和LED指示灯。服务430负责获取和维护系统名称。

控制器440是设备链接控制器，其提供读取、写入和桥接访问内部集成电路(I2C)和串行外围总线(SPI)设备。接口450提供到较低级别控制硬件和软件的抽象接口，并且使得其他app能够为了诸如音频/视频切换和机架管理之类的功能而控制照明控制器110。服务460提供用于红外(IR)设备的接口。控制器470负责温度监视和风扇转速。

Linux操作系统480在功能上组织照明控制器110。以太网驱动器490与TCP/IP协议栈495、WiFi键盘套接(socket)498和HTTPweb服务器499一起提供用于照明控制器110的网络连接性。一组驱动器490与接口496一起经由站级总线160(图1)提供与键盘170(图1)的通信。类似地，驱动器490与接口497一起经由模块总线130(图1)提供与负载模块140(图1)的通信。

如上所述，凭借其大量的板载资源，照明控制器110可以被配置为在独立的基础上进行操作而无需主机控制器，或者可替代地与主机控制器(图1)一起操作。在任一配置中，照明控制器110提供了丰富多样的功能和特征。例如，照明控制器110的用户接口310(键盘)上的按钮可以被分配给开启和关断所期望的照明“场景”，其包括房间或区域中的多个灯，每个灯被设置为预先选择的光照级别。照明场景的简单示例是“全开”场景，其中家庭的所有外部灯以最大光照开启。另一个示例是“全关”场景，其中家庭中的所有内部灯被关断。又另一个示例是“电影之夜”场景，其中为了观看电视或屏幕，家庭娱乐室或媒体室被调暗，而由台灯或壁灯提供昏暗的外围照明。可以创建其他场景，其中单独的灯被开启，但是根据照明设计者的规范或最终用户的偏好而被调暗为所期望的光照级别。

作为照明控制器110的用户接口(键盘)310的替代，移动设备200可以用作到照明控制器110的用户接口。通过关于显示在触敏屏240上的按钮或其他控件做出适当的手势，用户可以开启或关断照明场景或者以其他方式操作照明控制器110。

现在参照图1、2和5，描述了用于创建或修改针对与照明控制器110相关联的键盘170的绑定和设置的方法。如上所讨论的，当用于配置角色或模式中时，移动设备200可以执行配置app并且直接与包括照明控制器110和键盘170的单独的非控制器组件进行通信。如图5中所示，移动设备200之前已经下载并且正在执行配置app。触敏屏240正在显示关于“设备”(即，照明控制器)的信息500，其可以表示照明控制器110，其由型号“SSL-P018”标识。在型号下，分配给照明控制器110的IP地址(10.5.4.13)与唯一系统标识符(00-82-F3-86-BB-F7000)一起被显示。在唯一系统标识符下，屏幕240显示了一系列按钮505。

第一按钮510标记有WiFi网络的名称(“李家庭网络”)，照明控制器110当前与所述网络相关联。通过按下按钮510，安装者或最终用户可以获取关于作为“李家庭网络”WiFi网络的替代的其他可用WiFi网络的信息。

第二按钮515被标记“绑定&控制器设置”并且通常被安装者用来创建或修改针对键盘170的绑定和设置。第三按钮520被标记“角色”，并且显示照明控制器的角色(“照明控制器”)，其信息当前显示在屏幕240上。被标记“固件”的第四按钮525显示固件更新是否可用于照明控制器110的指示。如上所述，固件更新可以使用照明控制器110中的WiFi连接性和托管的web服务来获取。

当安装者想要创建或修改针对键盘170的绑定或设置时，他或她开始于按下按钮515，这使屏幕240转变到显示530，其中首先列出对应于未绑定键盘的按钮(例如，“厨房壁灯”)，其后跟着对应于绑定键盘的按钮(例如，“孩子的房间”)。为了使给定的照明控制器与键盘进行互操作，键盘必须绑定到照明控制器。为了创建针对未绑定键盘的绑定，安装者按下用于对应位置的按钮。例如，通过按下被标记“卧室墙”的按钮540，屏幕240转变到显示550，其对应于卧室墙位置。

显示550示出了“卧室墙”键盘具有分配给其的地址，但是当前未绑定到任何设备。接下来，安装者物理地按下“卧室墙”键盘上的使该键盘发送WiFi信号的键，移动设备200针对所述信号进行扫描。对于移动设备200在其扫描期间检测到的每个这样的信号，移动设备显示按钮560，其标记有检测到的键盘的唯一系统标识符以及哪个物理按钮被按下和自按下发生起经过的时间的指示。如果未显示期望的键盘，那么安装者物理地按下键盘上的按钮，并且然后按下屏幕240上的“重新扫描”按钮570，其在正常操作下使类似于按钮560的新按钮出现在屏幕上。

为了创建针对特定键盘的绑定，安装者仅仅按下对应于期望键盘的按钮560，这导致选取标记的显示，其充当安装者对所做出的选择的视觉确认。此时，所选择的键盘现在被绑定到照明控制器。关于绑定的信息优选地存储在照明控制器110上。

图6是图3中所示的动态缓冲电路的硬件框图。CPU/控制模块320耦合到包括LED600的调光控制模块350。缓冲电路610与动态缓冲和能量监视模块340以及负载620并联连接。在调光周期内，从LED600发出的光的存在使缓冲电路610连接成跨负载620。当调光周期结束时，LED600不发出光并且缓冲电路610与负载620有效地隔离。

图7是示出动态缓冲和能量监视模块340的操作的流程图700。现在参照图6和7，在步骤701处，CPU/控制模块320发起选择过程。更具体地，在步骤705处，进行动态选择，其中基于指定的负载的类型(例如，电感的、电容的或电阻的)来选择一组可编程操作模式中的一种。负载的类型可以以各种方式指定，包括通过显示在移动设备200上的用户可选择选项、通过手动按下(键盘)用户接口模块310上的按钮、或者通过运行在照明控制器110上的软件。

在选择适于所指定类型的负载的操作模式之后，流程前进到步骤710、715、720或725中的一个。步骤710对应于第一默认操作模式，其适于电阻负载。步骤715对应于第二操作模式，其适于例如电容负载。步骤720对应于第三操作模式，其适于例如电感负载。如上所述，操作模式是可编程的，并且附加的模式可以通过适当的编程来提供。步骤725表示其他可能的操作模式，所述其他可能的操作模式可以可选地被提供用于具有异常特性的特定负载，其不与任何的其他可用操作模式顺利匹配。

如果第一默认操作模式被选择，那么流程前进到步骤730，其中缓冲电路在线性电压的50Hz或60Hz周期的波的0％-10％处动态地接合或脱离。类似步骤735和740分别被提供用于第二和第三操作模式，并且通常也将被提供用于任何其他可编程模式725。

在步骤745处，基于负载类型和电路的实际性能的视觉观察，可以对缓冲电路接合和脱离点进行动态调整。再次，类似步骤750和755被提供用于第二和第三操作模式。在步骤760处，当负载620运行时可以进行进一步的动态调整。

应当理解的是，在本文所讨论的实施例的精神和范围内可以进行各种改编和修改。此外，应当理解的是，上述技术的至少一些部分可以以软件、以硬件或其组合实现。软件实现可以包括存储在非暂时性计算机可读介质(诸如，易失性或持久性存储器、硬盘、压缩盘(CD)、或其他有形介质)中的计算机可执行指令。硬件实现可以包括经配置的处理器、逻辑电路、专用集成电路、和/或其他类型的硬件组件。此外，组合的软件/硬件实现可以包括存储在非暂时性计算机可读介质中的计算机可执行指令以及一个或多个硬件组件(例如，处理器、存储器等)二者。因此，应当理解的是，以上描述打算仅以示例的方式进行。

Claims (20)

1.一种用于创建键盘和照明控制器之间的绑定的方法，包括：

在具有触敏显示屏的移动设备上执行配置应用(app)，配置app的用户界面在触敏显示屏上被显示给用户；

在用户界面中显示用户可选择选项以创建照明控制器和键盘之间的绑定；

响应于选项的选择，在用户界面中显示用于未绑定到照明控制器的键盘的至少一个用户可选择位置；

接收位置；

检测至少一个键盘上的至少一个键的按下；

在用户界面中显示对应于至少一个键盘的用户可选择条目；

接收用户对条目的选择；以及

创建至少一个键盘和照明控制器之间的绑定。

2.权利要求1所述的方法，其中至少一个键盘是具有WiFi功能的以经由WiFi信号与照明控制器进行通信，并且所述检测包括：

接收来自至少一个键盘的指示至少一个键的按下的WiFi信号。

3.权利要求1所述的方法，进一步包括：

在用户界面中显示照明控制器的设置，所述设置包括与照明控制器相关联的WiFi网络。

4.权利要求3所述的方法，进一步包括：

针对来自至少一个键盘的指示至少一个键的按下的WiFi信号扫描WiFi网络。

5.权利要求1所述的方法，其中显示用户可选择条目包括：

显示至少一个键盘的唯一标识符。

6.权利要求1所述的方法，其中显示用户可选择条目包括：

显示被按下的至少一个键的指示。

7.权利要求1所述的方法，其中显示用户可选择条目包括：

显示自至少一个键被按下起经过的时间的指示。

8.权利要求1所述的方法，其中移动设备是智能电话或平板计算机。

9.一种系统，包括：

多个具有WiFi功能的键盘，其具有用于接收与照明功能有关的用户输入的键；

具有WiFi模块的照明控制器，其配置为基于在多个具有WiFi功能的键盘的键上接收的用户输入来控制照明设备，所述照明控制器配置为经由WiFi网络与多个具有WiFi功能的键盘无线通信；以及

配置应用(app)，其当被执行时，可操作用于：

接收键盘位置的指示，

提示用户按下要与该位置相关联的多个键盘中的一个键盘的键，

针对来自任何键盘的指示键的按下的WiFi信号扫描WiFi网络，

接收来自键盘的指示用户已经按下键盘上的键的WiFi信号，以及

通过将键盘与位置相关联来将键盘绑定到照明控制器。

10.权利要求9所述的系统，其中配置app当被执行时，进一步可操作用于接收键盘位置的指示作为在控制应用的用户界面中的用户选择。

11.权利要求10所述的系统，其中配置app当被执行时，进一步可操作用于在用户界面中显示表示绑定和未绑定键盘位置的元件，并且键盘位置的指示是表示未绑定键盘位置的元件的选择。

12.权利要求9所述的系统，其中配置app当被执行时，可操作用于：

在配置app的用户界面中显示对应于键盘的用户可选择条目，以及

接收用户对条目的选择，

其中响应于对条目的用户选择而绑定键盘。

13.权利要求12所述的系统，其中所述条目包括至少一个键盘的唯一标识符。

14.权利要求12所述的系统，其中所述条目包括被按下的至少一个键的指示。

15.权利要求12所述的系统，其中所述条目包括自至少一个键被按下起经过的时间的指示。

16.权利要求9所述的系统，进一步包括：

移动设备，其配置为执行配置app并且在触敏屏上显示配置app的用户界面，所述移动设备与多个键盘和照明控制器相分离。

17.一种非暂时性计算机可读介质，其具有在其上编码的可执行指令，所述可执行指令当由一个或多个处理器执行时，可操作用于：

显示用于照明控制系统的配置的用户界面，所述照明控制系统包括多个具有WiFi功能的键盘和照明控制器，所述照明控制器经由WiFi网络与键盘进行通信；

在用户界面中接收属性的指示；

提示用户按下要与该属性相关联的多个具有WiFi功能的键盘中的一个键盘的键；

针对来自任何键盘的指示键的按下的WiFi信号扫描WiFi网络，

接收来自键盘的指示用户已经按下键盘上的键的WiFi信号，以及

通过将键盘与属性相关联来将键盘绑定到照明控制器。

18.权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其中属性是位置。

19.权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其中可执行指令当被执行时，进一步可操作用于：

在用户界面中显示对应于键盘的用户可选择条目；以及

接收用户对条目的选择，

其中响应于对条目的用户选择而将键盘与属性相关联。

20.权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其中用户界面显示在移动设备上，所述移动设备与多个键盘和照明控制器相分离。