CN110741734A - 用于照明器材的智能照明模块 - Google Patents

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Abstract

一种照明器材包括：LED光源，其响应于驱动信号，输出用于一般照明的光；以及驱动器模块，其被配置为响应于智能照明模块(ILM)指令，提供驱动信号。提供了与驱动器模块分离的ILM，其具有第一多个传感器、第一通信接口、第二通信接口和第一控制电路。所述ILM的控制电路被配置为经由第一通信接口与至少一个远程实体通信，并且基于从第一多个传感器、远程实体或其组合收集的传感器数据来生成用于驱动器模块的ILM指令。所述ILM指令经由第二通信接口提供给驱动器模块，并由驱动器模块用来控制LED阵列的驱动信号。

Description

用于照明器材的智能照明模块
技术领域
本公开涉及照明器材，尤其涉及用于照明器材的智能照明模块。
背景技术
近年来，已经有一种动向吸引了人们，那就是用采用更高效照明技术的照明器材取代白炽灯泡，并用产生更令人愉悦的自然光的照明技术取代相对高效的荧光照明器材。一种显示出巨大前景的技术采用发光二极管(LED)。与白炽灯泡相比，基于LED的照明器材在将电能转换成光方面效率更高，寿命更长，并且能够产生非常自然的光。与荧光照明相比，基于LED的灯具不仅效率更高，而且能够产生更自然、更准确呈现颜色的光。因此，在住宅、商业和工业应用中，采用LED技术的照明器材正在取代白炽灯和荧光灯。
与白炽灯泡不同的是，白炽灯泡通过将灯丝置于所需的电流下来操作，基于LED的照明器材需要电子器件来驱动一个或多个LED。电子器件通常包括电源和特殊控制电路，以提供以期望方式驱动一个或多个LED所需的独特配置的驱动信号。控制电路的存在为照明器材增加了潜在的显著智能水平，可以利用该智能水平采用各种类型的照明控制。这种照明控制可以基于各种环境条件，例如，环境光和占用率。
遗憾的是，基于LED的照明器材中电子器件的增加的复杂性倾向于增加基于LED的照明器材的成本以及故障率。虽然LED已经被证明是非常可靠的，但是电子器件往往是基于LED的照明器材的限制可靠性因素。修理或更换基于LED的照明器材通常既繁琐又昂贵。因此，不仅需要增加基于LED的照明器材的可靠性，而且还需要一种设计，使得发生故障的基于LED的照明器材的修理更加容易和经济。
发明内容
一种照明器材包括：LED光源，其响应于驱动信号，输出用于一般照明的光；以及驱动器模块，其被配置为响应于智能照明模块(ILM)指令，提供驱动信号。提供了与驱动器模块分离的ILM，其具有第一多个传感器、第一通信接口、第二通信接口和控制电路。所述ILM的控制电路被配置为经由第一通信接口与至少一个远程实体通信，并且基于从第一多个传感器、远程实体或其组合收集的传感器数据来生成用于驱动器模块的ILM指令。所述ILM指令经由第二通信接口提供给驱动器模块，并由驱动器模块用来控制LED阵列的驱动信号。这样，用于一般照明的光由ILM控制，并且由第一ILM促进照明器材和至少一个远程实体之间的通信。
本质上，由ILM提供照明器材的智能以及传感和外部通信功能。驱动器模块仅基于ILM提供的指令驱动LED阵列。在一个实施例中，照明器材和ILM被配置为使得在ILM发生故障或者照明器材的感测或通信能力需要改变的情况下，一个ILM可以容易地被另一ILM替换。值得注意的是，更换ILM不会影响驱动器模块，驱动器模块可能会保留在照明器材中，并且通常会具体地调谐或配合照明器材的LED阵列。
例如，如果一个ILM的传感器或控制电路出现故障，发生故障的ILM很容易被一个新的ILM取代，该新的ILM配备了与发生故障的ILM相同类型的传感器和通信能力。或者，只有环境光传感器和占用传感器的原ILM很容易被新的ILM取代，该新的ILM具有光传感器、占用传感器和化学传感器；图像和振动传感器；或者诸如此类。ILM的传感器类型和可能的传感器组合实际上是无限的。
在结合附图阅读以下详细描述后，本领域技术人员将理解本公开的范围并实现其额外方面。
附图说明
包含在本说明书一部分内并形成本说明书一部分的附图说明了本公开的几个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据本公开的一个实施例的基于暗槽的照明器材的透视图；
图2是图1的照明器材的横截面；
图3是图1的照明器材的横截面，示出了光如何从照明器材的LED发出并通过照明器材的透镜反射出去；
图4示出了图1的照明器材中的驱动器模块、LED阵列和智能照明模块(ILM)；
图5示出了设置在电子器件外壳中的驱动器模块和耦合到电子器件外壳外部的相关外壳中的通信模块；
图6是根据本公开的一个实施例的ILM的框图；
图7A是根据本公开第一实施例的ILM的顶部等距视图；
图7B是根据本公开第二实施例的ILM的顶部等距视图；
图8是根据图7A的实施例的ILM的底部等距视图；
图9是根据本公开的一个实施例的用于接收图7A的ILM的支架的顶部等距视图；
图10示出了根据本公开的一个实施例的插入支架之前的ILM；
图11示出了根据本公开的一个实施例的部分插入支架的ILM；
图12示出了根据本公开的一个实施例的完全插入支架的ILM；
图13示出了集成在图1的照明器材的散热器内的支架，其中，ILM完全插入到支架中。
具体实施方式
下面阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实践本公开的必要信息，并示出了实践本公开的最佳模式。根据附图阅读以下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念，并且将认识到这些概念在本文没有特别提及的应用。应当理解，这些概念和应用落在本公开和所附权利要求的范围内。
应当理解，本文可以使用诸如“前”、“向前”、“后”、“下方”、“上方”、“上部”、“下部”、“水平”或“垂直”等相关术语来描述如图所示的一个元件、层或区域与另一元件、层或区域的关系。应当理解，除了图中所示的方向之外，这些术语旨在涵盖装置的不同方向。
对于本公开，一种照明器材包括：LED光源，其响应于驱动信号，输出用于一般照明的光；以及驱动器模块，其被配置为响应于智能照明模块(ILM)指令，提供驱动信号。提供了与驱动器模块分离的ILM，其具有第一多个传感器、第一通信接口、第二通信接口和控制电路。所述ILM的控制电路被配置为经由第一通信接口与至少一个远程实体通信，并且基于从第一多个传感器、远程实体或其组合收集的传感器数据来生成用于驱动器模块的ILM指令。所述ILM指令经由第二通信接口提供给驱动器模块，并由驱动器模块用来控制LED阵列的驱动信号。这样，用于一般照明的光由ILM控制，并且由第一ILM促进照明器材和至少一个远程实体之间的通信。
本质上，由ILM提供照明器材的智能以及传感和外部通信功能。驱动器模块仅基于ILM提供的指令驱动LED阵列。在一个实施例中，照明器材和ILM被配置为使得在ILM发生故障或者照明器材的感测或通信能力需要改变的情况下，一个ILM可以容易地被另一ILM替换。值得注意的是，更换ILM不会影响驱动器模块，驱动器模块可能与照明器材一起保留，并且通常会特别地与照明器材的LED阵列调谐(tuned)或配合(mated)。
例如，如果一个ILM的传感器或控制电路出现故障，发生故障的ILM很容易被一个新的ILM取代，该新的ILM配备了与发生故障的ILM相同类型的传感器和通信能力。或者，只有环境光传感器和占用传感器的原ILM很容易被具有光传感器、占用传感器(occupancysensor)和化学传感器的新的ILM取代；图像和振动传感器；或者诸如此类。ILM的传感器类型和可能的传感器组合实际上是无限的。
在深入研究本公开的细节之前，提供了包含上述概念的示例性照明器材的概述。虽然本公开的概念可以用于任何类型的照明系统，但是接下来的描述描述了暗槽型照明器材中的这些概念，例如，图1-3所示的照明器材10。这种特殊的照明器材与北卡罗来纳州达勒姆市Cree公司制造的CR和CS暗槽型照明器材系列基本相似。
通常，暗槽型照明器材(例如，照明器材10)被设计成安装在天花板中、天花板上或从天花板安装。在大多数应用中，暗槽型照明器材安装在商业、教育或政府机构的天花板(未示出)中。如图1-3所示，照明器材10包括方形或矩形外框12。两个矩形透镜14在照明器材10的中心部分，矩形透镜通常是透明的、半透明的或不透明的。反射器16从外框12延伸到透镜14的外边缘。透镜14有效地在反射器16的最内侧部分之间延伸到中央安装构件18，该中央安装构件18可以兼作散热器，并且在该实施例中用于连接透镜14的两个内侧边缘。如下文进一步详细描述的，智能照明模块(ILM)20可以安装在中央安装构件18或照明器材10的任何其他合适的部分中、上或处。ILM 20为照明器材10提供智能，容纳一个或多个传感器，并促进与其他照明器材10、网络实体、控制实体等的有线和/或无线通信。如上所述，下面提供了进一步的细节。与其他照明器材10的通信可以涉及共享状态信息和传感器信息并且提供指令或其他信息，这些指令或信息有助于在正常操作或调试期间单独或作为一个组来控制照明器材10。例如，照明器材10可以采用光投射来识别彼此的存在，并基于这种识别形成组。有关灯光投射、组形成和一般照明操作的更多信息，参见2016年6月24日提交的美国专利申请号15/192,308；2016年6月24日提交的美国专利申请号15/192,479；2016年6月24日提交的美国专利申请号15/192,035；2016年6月24日提交的美国专利申请号15/191,846；以及2016年6月24日提交的美国专利申请号15/191,753，这些申请通过引用结合于此。
现在具体参见图2和图3，中央安装构件18的背面提供了固态光源(例如，LED阵列22)的安装结构，其包括安装在适当衬底上的一排或多排单独的LED。LED被定向成主要朝向凹形盖24向上发光。由盖24、透镜14和中央安装构件18的背面限定的体积提供了混合室26。这样，光将从LED阵列22的LED朝向盖24向上发射，并将通过相应的透镜14向下反射，如图3所示。值得注意的是，不是所有从LED发出的光线都将直接从盖24的底部反射出去，并以单反射通过特定的透镜14反射回来。许多光线将在混合室26内反射，并有效地与其他光线混合，从而通过各个透镜14发出理想的均匀光。
本领域技术人员将认识到，透镜14的类型、LED的类型、盖24的形状以及盖24底侧上的任何涂层以及许多其他变量将影响照明器材10发射的光的数量和质量。如下文将更详细讨论的，LED阵列22可以包括不同颜色的LED，其中，从各种LED发射的光混合在一起，以基于特定实施例的设计参数、环境条件等形成具有期望特性的白光，例如，光谱含量(颜色或色温)、显色指数(CRI)、输出水平等。
如果中央安装构件18用作散热器，则散热片(未示出)可以从中央安装构件18向任何方向延伸。如果散热片从中央安装构件18的底部延伸，则散热片可以从照明器材10的底部可见。将LED阵列22的LED以热接触方式沿中央安装构件18的上侧放置，允许LED产生的任何热量有效地传递到中央安装构件18的底侧，以便在安装照明器材10的房间内消散。
如图4所示，驱动器模块28通过适当的电缆30耦合到LED阵列22和ILM 20，并且安装到照明器材10的驱动器支架32。驱动器模块28用于驱动LED阵列22，以响应来自ILM 20的指令提供期望的光输出水平。基于从一个或多个集成传感器、其他照明器材10和/或远程实体(例如，墙壁控制器34、移动终端36、个人计算机38等)接收的信息，ILM 20使用其内部逻辑来确定开/关状态和输出水平。集成传感器可以包括一个或多个环境光传感器、占用(运动)传感器、声音传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、振动传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、空气质量传感器、烟雾传感器、图像传感器、功率传感器等传感器。ILM20还可以向一个或多个其他照明器材10和/或远程实体(例如，墙壁控制器34、移动终端36、个人计算机38等)发送关于照明器材10的状态、传感器测量等的信息。ILM 20还可以发送控制信息，该控制信息被配置为使得其他照明器材10或其组打开、关闭或转换到期望的光输出水平。这样，照明器材10可以相互通信，以共享传感器测量值和状态信息，使得期望的照明器材组10响应于感测到的环境条件、状态信息、传感器测量或来自其他照明器材10或控制实体的指令或其组合而一致地动作。
图5提供了驱动器模块28、LED阵列22和ILM 20的示例性示意图。在所示实施例中，LED阵列22可以包括不同颜色的LED的混合。虽然本领域技术人员将认识到各种颜色组合，但是以下示例使用发射第一波长的红光的红色LED 40、发射第二波长的淡黄/绿光的蓝变黄(BSY)LED 42以及发射不同于第二波长的第三波长的淡黄/绿光的BSY LED 44。LED阵列22可以分成多串串联的LED。本质上，包括多个红色LED 40的LED串LS1形成第一组LED。包括BSY LED 42的LED串LS2形成第二组LED。包括BSY LED 44的LED串LS3形成第三组LED。
通常，驱动器模块28控制驱动电流i1、i2和i3，驱动电流用于驱动相应的LED串LS1、LS2和LS3。可以调节通过相应的LED串LS1、LS2和LS3提供的驱动电流i1、i2和i3的比率，以有效地控制从LED串LS1的红色LED 40发射的红光、从LED串LS2的BSY LED 42发射的淡黄/绿光和从LED串LS3的BSY LED 44发射的淡黄/绿光的相对强度。来自每个LED串LS1、LS2和LS3的合成光混合，以产生具有期望颜色、相关色温(CCT)和强度的总光输出，该强度也可以称为调光水平。如上所述，总光输出可以是落在黑体轨迹(Black Body Locus,BBL)上或在黑体轨迹的期望附近的白光，并且具有期望的CCT。
LED串LSx的数量可以从一个到多个进行变化，并且LED颜色的不同组合可以用在不同的串中。每个LED串LSx可以具有相同颜色的LED、相同颜色的变化或者基本不同的颜色。在图示的实施例中，每个LED串LS1、LS2和LS3被配置为使得该串中的所有LED 40、42、44在颜色上都基本相同。然而，在某些实施例中，每个串中的LED 40、42、44可以在颜色上有很大变化，或者是完全不同的颜色。在另一实施例中，可以使用具有红色、绿色和蓝色LED的三个LED串LSx，其中，每个LED串LSx专用于单一颜色。在又一实施例中，可以使用至少两个LED串LSx，其中，相同或不同颜色的BSY或蓝变绿(BSG)LED用于一个LED串LSx，红色LED用于另一LED串LSx。也可以设想单串实施例，其中，可以使用旁路电路等为不同颜色的LED单独调节电流。
图5所示的驱动器模块28包括AC-DC转换电路46、控制电路48、ILM通信接口(I/F)50、驱动器连接器52和多个电流源，例如，所示的DC-DC转换器54。AC-DC转换电路46被配置为接收AC功率信号(交流输入)，整流该AC功率信号，校正该AC功率信号的功率因数，并提供DC功率信号(PWR)。DC功率信号可用于直接或间接为控制电路48和驱动器模块28中提供的任何其他电路供电，包括DC-DC转换器54和ILM通信接口(I/F)50。DC功率信号也可以提供给驱动器连接器52，以给ILM 20供电。电缆30可以从驱动器连接器52延伸到ILM连接器56，该ILM连接器56可以安装到中央安装构件18(图1-4)或照明器材10的其他部分上或中。在一个实施例中，ILM连接器56被配置为可释放地接合ILM 20。当电缆30与ILM连接器56连接并且ILM 20与ILM连接器56接合时，ILM 20可以接收DC功率信号，并且使用专有或标准通信协议经由ILM通信接口50与驱动器模块28的控制电路48双向通信。
为了控制LED阵列22的光输出，ILM 20将基于上述一个或多个因素确定期望的光输出水平，并向驱动器模块28发送指令。驱动器模块28将接收指令，根据指令确定期望的光输出水平，并以提供光输出水平的方式驱动LED阵列22。驱动器模块28可以确认接收到指令和/或向ILM 20提供足够的反馈，即根据指令驱动LED阵列22。ILM 20可以指示驱动器模块28从关闭状态打开并驱动LED阵列22，以响应于确定照明器材10应该打开而提供特定的光输出水平。响应于确定照明器材10应该关闭，ILM 20可以从开启状态指示驱动器模块28停止驱动LED阵列22。
响应于ILM 20以特定光输出水平输出光的指令，驱动器模块28的三个相应的DC-DC转换器54响应于控制信号CS1、CS2和CS3为三个LED串LS1、LS2和LS3提供驱动电流i1、i2和i3。控制信号CS1、CS2和CS3可以是脉宽调制(PWM)信号，其在PWM信号的每个周期的逻辑高状态期间有效地打开相应的DC-DC转换器54，而在逻辑低状态期间有效地关闭。结果，三个LED串LS1、LS2和LS3的驱动电流i1、i2和i3也可以是PWM信号。从三个LED串LS1、LS2和LS3中的每一个发射的光的强度将基于相应的PWM信号的占空比而变化。控制电路48将调节提供给每个LED串LS1、LS2和LS3的驱动电流i1、i2和i3的占空比，以有效地调节从LED串LS1、LS2和LS3发射的合成光的强度，同时基于来自ILM 20的指令保持期望的CCT。在替代实施例中，三个LED串LS1、LS2和LS3的驱动电流i1、i2和i3可以是可变DC电流，而不是PWM信号。在某些情况下，调光装置(例如，墙壁控制器)可以控制AC功率信号，向驱动器模块28提供单独的0-10伏DC信号等。AC-DC转换电路46或其他电子器件可以被配置为检测与AC功率信号或0-10伏DC信号相关联的相对调光量，并且向驱动器模块28的控制电路48提供相应的调光信号(DIMMING SIGNAL)。控制电路48可以经由ILM通信接口50将基于调光信号的信息传递给ILM20。当向驱动器模块28提供指令时，ILM 20可以考虑调光信息。
控制电路48可以包括中央处理器(CPU)58和足够的存储器60，以使控制电路48能够使用定义的协议，例如，数字可寻址照明接口(DALI)或DALI 2，通过ILM通信接口50与ILM20双向通信。控制电路48可以从ILM 20接收数据或指令，并采取适当的行动来处理数据和实现接收到的指令。指令的范围可以从控制如何驱动LED阵列22到将驱动器模块28的操作数据返回到ILM 20。
值得注意的是，当在权利要求中或一般地在说明书中使用术语“控制系统”时，该术语应该广义地解释为包括硬件和提供所述功能所需的任何额外软件或固件。术语“控制系统”不应被解释为仅仅是软件，因为需要电子器件来实现本文描述的控制系统。例如，控制系统可以但不一定包括控制电路48、DC-DC转换器54、AC-DC转换电路46等。
参考图6，示出了ILM 20的一个实施例的框图。ILM 20包括控制电路62，控制电路62具有相关联的CPU 64和存储器66，存储器66包含必要的软件指令和数据，以便于如本文所述的操作。控制电路62可以与驱动器通信接口68相关联，驱动器通信接口68将经由ILM连接器56直接或间接耦合到驱动器模块28。控制电路62可以与有线通信接口72、无线通信接口74或这两者相关联，以便于与其他照明器材10和/或远程实体(例如，墙壁控制器34、移动终端36、个人计算机38等)进行有线或无线通信。无线通信接口74可以包括必要的收发器电子器件，以便于使用任意数量的无线通信协议与远程实体进行无线通信。有线通信接口72可以使用任意数量的有线通信协议支持通用串行(USB)、以太网等接口。
在一个实施例中，ILM 20可以经由ILM连接器56从驱动器模块28接收DC信号形式的电力，并且经由驱动器通信接口68和ILM连接器56促进与驱动器模块28的通信。经由有线或无线通信接口72、74，促进与其他照明器材10和/或远程实体(例如，墙壁控制器34、移动终端36、个人计算机38等)的通信。
在替代实施例中，ILM 20将经由有线通信接口72接收DC功率信号形式的功率，有线通信接口72可以被配置为以太网供电(PoE)接口。经由有线通信接口72接收的DC功率信号用于给ILM 20的电子器件供电，并经由ILM连接器56传递给驱动器模块28。驱动器模块28将使用DC功率信号给驱动器模块28的电子器件供电，并驱动LED阵列22。经由有线通信接口72促进了与其他照明器材10和/或远程实体(例如，墙壁控制器34、移动终端36、个人计算机38等)的通信。ILM 20将促进经由驱动器通信接口68和ILM连接器56与驱动器模块28通信。
如上所述，ILM 20包括多个集成传感器S1-SN，其直接或间接耦合到控制电路62。传感器S1-SN可包括一个或多个环境光传感器、占用(运动)传感器、声音传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、振动传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、空气质量传感器、烟雾传感器、功率传感器、图像传感器或类似传感器。传感器S1-SN向控制电路62提供传感器数据。基于传感器数据和从远程实体(例如，其他照明器材10、墙壁控制器34、移动终端36、个人计算机38等)接收的任何其他数据或指令，ILM 20将基于内部逻辑确定驱动器模块28应该如何驱动LED阵列22。基于驱动器模块28应该如何驱动LED阵列22，ILM 20将经由驱动器通信接口68和ILM连接器56生成并向驱动器模块28发送适当的指令。驱动器模块28将基于从ILM 20接收的指令驱动LED阵列22。这些指令可以导致驱动器模块28关闭LED阵列22，将LED阵列22打开到某个光输出水平，改变LED阵列22提供的光输出水平，改变光输出的颜色或CCT等。
除了控制驱动器模块28来控制LED阵列22的光输出之外，ILM 20还可以在照明器材10之间协调智能和共享数据方面发挥重要作用。除了从其他照明器材10或远程控制实体接收数据和指令并使用这些信息来控制驱动器模块28之外，ILM 20还可以基于来自其集成传感器S1-SN的传感器数据以及从其他照明器材10和远程控制实体接收的传感器数据和指令向其他照明器材10和远程控制实体提供指令。
ILM 20可以具有用户接口76，其提供与ILM 20的状态或操作相关的信息，允许用户手动向ILM 20提供信息，或其组合。这样，用户接口76可以包括输入机构、输出机构或这两者。输入机构可以包括按钮、按键、小键盘、触摸屏、麦克风等中的一个或多个。输出机构可以包括一个或多个LED、显示器等。出于本申请的目的，按钮被定义为包括按钮开关、拨动开关的全部或部分、旋转刻度盘、滑块或任何其他机械输入机构。
在图7A中示出第一示例性ILM 20。ILM 20具有壳体H，传感器S1、S2和S3以及上述电子器件安装在壳体H中或上。在该特定但非限制性的实施例中，传感器S1是环境光传感器，传感器S2是占用传感器，传感器S3是安装在壳体H中设置的三个开口后面的压力传感器。图7B示出了ILM 20的另一传感器配置，包括图像传感器S4、振动传感器S5和麦克风S6，其中，图像传感器S4可以被配置和用于监控环境光、检测占用、识别人或物体等。
在这种情况下，ILM 20的壳体H被配置为以卡扣配合的方式可释放地接合由照明器材10提供的兼容支架(未示出)等。如图7A、7B和8所示，壳体H可以包括两个前突片78，前突片78从壳体H的前壁的底部向外延伸。此外，相对的侧突片80从壳体H的相对侧壁的底部向外延伸。侧突片80偏向壳体H的后壁。
图9示出了示例性支架82，其被配置为容纳图7A的ILM 20。支架82可以集成到照明器材10的一部分中，例如，照明器材10的中央安装构件18或其他结构构件。支架82可以是安装在构件内的独立部件，或者可以修改结构构件，以提供支架82。
支架82由底壁84、两个相对的侧壁86、前壁88和后壁90限定。相对的侧壁86、前壁88和后壁90垂直于底壁84的周边并从底壁84的周边延伸。底壁84包括邻近前壁88并可能延伸到前壁88中的两个前开口92。两个前翼94从前壁88向内延伸，并直接位于相应的前开口92上方。如下文进一步所示，当ILM 20插入支架82时，前开口92暂时接收ILM 20的前突片78。ILM 20的前突片78被设计成在前翼94的底侧下方滑动。每个侧壁86具有邻近侧弹簧突片98的侧开口96。侧开口96被配置为接收ILM 20的侧突片80。侧弹簧突片98被设计成当ILM20被放置到支架82中时，足够向外弹出，以允许ILM 20的侧突片80到达侧开口96。下面进一步提供细节。
支架连接器100设置在支架82的底壁84上，并且一旦ILM 20位于支架82中，将提供与ILM 20的ILM连接器56的电连接。合适的电缆或其它连接器机构将在支架连接器100和驱动器模块28的驱动器连接器52之间提供必要的电连接，从而在驱动器模块28中的ILM 20之间提供必要的电连接。
图10示出了在ILM 20插入支架82之前位于支架82上方的ILM 20。图11示出了ILM20正在插入支架82。此时，ILM 20相对于支架82成一定角度，ILM 20的前突片78分别插入前开口92内并且在支架82的前翼94下方。ILM 20的后部(包括侧突片80)还没有接合支架82。图12示出了完全插入支架82的ILM。当ILM 20的后部插入支架82时，由侧壁86提供的侧弹簧突片98将向外弯曲，以允许ILM 20的侧突片80通过侧弹簧突片98滑动并到达侧开口96。一旦侧突片80到达侧开口96，侧壁86的侧弹簧突片98将返回到其正常位置，其中，ILM 20的侧突片80被限制在侧弹簧突片98的底面和底壁84的顶面之间。此外，ILM 20的前突片78被限制在前翼94的底面和底壁84的顶面之间。结果，ILM 20牢固地接合在支架82中。
通过向外弹起支架82的侧弹簧突片98以释放ILM 20的侧突片80并将ILM 20从支架82中拉出，可以从支架82中移除ILM 20。图13示出了安装在照明器材10的中央安装构件18内的支架82和安装在支架82内的ILM 20。如上所述，支架82可以单独或集成的方式设置在照明器材10上的任何地方。通常，支架82被设置成使得所有或至少一些传感器S1-SN暴露于照明器材10通过LED阵列22投射光的相同环境中。在图示的实施例中，支架82被配置为使得ILM 20暴露于由照明器材10照明的环境中，因此，一旦照明器材10安装在天花板、墙壁或类似结构中、上或下，容易地从支架82移除ILM 20。新的ILM 20同样容易安装在支架82中，因为一旦安装了照明器材10，支架82就暴露在环境中。
将传感器S1-SN、有线或无线通信接口72、74以及照明器材10的整体控制放置在ILM 20中，提供了显著的好处。首先，如果ILM 20发生故障，通过简单地移除发生故障的ILM20并将新的ILM 20插入照明器材10中，发生故障的ILM 20可以容易地被新的ILM 20替换。重要的是，如果ILM 20的传感器S1-SN、有线或无线通信接口72、74或控制电路62电子器件有问题，则不需要替换通常被调谐到照明器材10的LED阵列22并与之特别匹配的驱动器模块28。此外，通过将传感器S1-SN、有线或无线通信接口72、74以及总体控制转换到ILM 20，驱动器模块28的复杂性显著降低。驱动器模块28保持专注于功率转换和驱动LED阵列22。
与ILM 20相关联的第二个好处包括相对容易，其中，照明器材10的功能可以通过简单地用一个ILM 20替换另一个来更新。例如，假设照明器材10最初提供有ILM，其仅具有两个传感器S1、S2，这两个传感器被配置为分别感测环境光和占用。这样，照明器材10被限制为能够感测环境光和占用。进一步假设需要升级照明器材10，以不仅感测环境光和占用，还感测相关环境中的振动和监控音频。仅包括环境光传感器S1和占用传感器S2的原ILM 20可以容易地被新的ILM 20替换，新的ILM 20包括环境光传感器S1、占用传感器S2、压力传感器S3和振动传感器。ILM 20的新控制电路62被配置为处理新传感器SN，并将基于其自身的内部逻辑来控制照明器材10的驱动器模块28。ILM 20也可以用新的ILM 20代替，仅仅是为了设置升级的传感器SN，其中，感测能力是相同的。例如，具有不太灵敏和不太精确的占用传感器S2的ILM 20可以被具有更灵敏和更精确的占用传感器S2的ILM 20代替。作为如上所述配置ILM 20的结果，照明器材10的驱动器模块28和LED阵列22有效地表现为ILM 20的可互换外围设备。
当替换照明器材10中的ILM 20时，根据照明设计者的期望，新ILM 20可以作为新照明器材10或替换照明器材10与相关照明网络和/或其子组中的其他照明器材10或远程实体通信。当新ILM 20加入照明网络和/或其子组时，新ILM 20将向其他照明器材10或远程实体报告其能力，促进任何必要的握手，并基于其新能力开始工作和/或共享数据。
本领域技术人员将认识到对本公开实施例的改进和修改。所有这些改进和修改都被认为在本文和随后的权利要求公开的概念的范围内。

Claims (59)

1.一种照明器材，包括：
发光二极管(LED)光源，其响应于驱动信号输出用于一般照明的光；
驱动器模块，被配置为响应于智能照明模块(ILM)指令提供所述驱动信号；以及
第一ILM，其与驱动器模块分离，并且包括：
第一多个传感器，其包括至少两种不同类型的传感器；
第一通信接口；
第二通信接口；以及
第一控制电路，其与第一多个传感器、第一通信接口和第二通信接口通信地耦接，并且被配置为：
经由第一通信接口与至少一个远程实体通信；
基于从第一多个传感器收集的传感器数据生成ILM指令；并且
经由第二通信接口向驱动器模块提供ILM指令，其中，用于一般照明的光由第一ILM控制，并且由第一ILM促进照明器材和至少一个远程实体之间的通信。
2.根据权利要求1所述的照明器材，其中，所述ILM指令的生成还基于经由所述第一通信接口从所述至少一个远程实体接收的信息。
3.根据权利要求2所述的照明器材，其中，从所述至少一个远程实体接收的信息包括由与所述至少一个远程实体相关联的至少一个传感器收集的传感器数据。
4.根据权利要求2所述的照明器材，其中，从所述至少一个远程实体接收的信息包括来自所述至少一个远程实体的指令。
5.根据权利要求2所述的照明器材，其中，所述至少一个远程实体是另一照明器材。
6.根据权利要求2所述的照明器材，其中，所述至少一个远程实体是墙壁控制器。
7.根据权利要求1所述的照明器材，其中，所述第一通信接口是被配置为促进无线通信的无线通信接口。
8.根据权利要求1所述的照明器材，其中，所述第一通信接口是被配置为促进有线通信的有线通信接口。
9.根据权利要求1所述的照明器材，其中，所述驱动器模块被配置为提供DC功率信号，并且所述ILM由所述DC功率信号供电。
10.根据权利要求9所述的照明器材，其中，所述驱动器模块被配置为接收AC功率信号，并从所述AC功率信号生成DC功率信号。
11.根据权利要求1所述的照明器材，还包括被配置为可释放地接合所述第一ILM的支架。
12.根据权利要求11所述的照明器材，其中，所述支架提供与所述第一ILM的卡扣配合接合。
13.根据权利要求1所述的照明器材，其中，所述第一ILM可由第二ILM替换，所述第二ILM包括第二多个传感器、第三通信接口、第四通信接口和控制电路，所述控制电路被配置为：
经由第三通信接口与至少一个远程实体通信；
基于从第二多个传感器收集的传感器数据生成ILM指令；并且
经由第四通信接口向驱动器模块提供ILM指令，其中，一旦第一ILM由第二ILM替换，用于一般照明的光由第二ILM控制，并且，照明器材和至少一个远程实体之间的通信由所述第二ILM促进。
14.根据权利要求13所述的照明器材，其中，所述第一多个传感器和所述第二多个传感器包括相同数量和相同类型的传感器。
15.根据权利要求13所述的照明器材，其中，所述第一多个传感器和所述第二多个传感器包括至少一个不同类型的传感器。
16.根据权利要求13所述的照明器材，其中，所述第一多个传感器和所述第二多个传感器包括不同数量的传感器。
17.根据权利要求1所述的照明器材，其中，所述LED光源被配置为使得当安装所述照明器材时，用于一般照明的光照亮一区域，并且所述第一ILM暴露于所述区域。
18.根据权利要求1所述的照明器材，其中，所述第一ILM还包括壳体，所述壳体可释放地接合所述照明器材的结构构件。
19.一种用于照明器材的智能照明模块(ILM)，所述照明器材具有响应于驱动信号输出用于一般照明的光的LED光源以及被配置为响应于ILM指令提供驱动信号的驱动器模块，所述ILM包括：
多个传感器，其包括至少两种不同类型的传感器；
第一通信接口
第二通信接口；以及
控制电路，其与多个传感器、第一通信接口和第二通信接口通信地耦接，并且被配置为：
经由第一通信接口与至少一个远程实体通信；
基于从多个传感器收集的传感器数据生成ILM指令；并且
经由第二通信接口向驱动器模块提供ILM指令，其中，用于一般照明的光由ILM控制，并且由ILM促进照明器材和至少一个远程实体之间的通信。
20.根据权利要求19所述的ILM，其中，所述ILM指令的生成还基于经由所述第一通信接口从所述至少一个远程实体接收的信息。
21.根据权利要求20所述的ILM，其中，从所述至少一个远程实体接收的信息包括由与所述至少一个远程实体相关联的至少一个传感器收集的传感器数据。
22.根据权利要求20所述的ILM，其中，从所述至少一个远程实体接收的信息包括来自所述至少一个远程实体的指令。
23.根据权利要求20所述的ILM，其中，所述至少一个远程实体是另一照明器材。
24.根据权利要求20所述的ILM，其中，所述至少一个远程实体是墙壁控制器。
25.一种照明器材，包括：
发光二极管(LED)光源，其响应于驱动信号输出用于一般照明的光，并且被配置为使得用于一般照明的光照亮一区域；
驱动器模块，其被配置为响应于智能照明模块(ILM)指令提供驱动信号；以及
第一ILM，其与驱动器模块分离，并且包括：
第一多个传感器，其包括至少两种不同类型的传感器，其中，当安装照明器材时，所述第一多个传感器中的至少一个暴露于该区域；
第一通信接口；
第二通信接口；以及
第一控制电路，其与第一多个传感器、第一通信接口和第二通信接口通信地耦接，并且被配置为：
经由第一通信接口与至少一个远程实体通信；
基于从第一多个传感器收集的传感器数据生成ILM指令；并且
经由第二通信接口向驱动器模块提供ILM指令，其中，用于一般照明的光由第一ILM控制，并且由第一ILM促进照明器材和至少一个远程实体之间的通信。
26.根据权利要求25所述的照明器材，其中，所述ILM指令的生成还基于经由所述第一通信接口从所述至少一个远程实体接收的信息。
27.根据权利要求26所述的照明器材，其中，从所述至少一个远程实体接收的信息包括由与所述至少一个远程实体相关联的至少一个传感器收集的传感器数据。
28.根据权利要求26所述的照明器材，其中，从所述至少一个远程实体接收的信息包括来自所述至少一个远程实体的指令。
29.根据权利要求26所述的照明器材，其中，所述至少一个远程实体是另一照明器材。
30.根据权利要求26所述的照明器材，其中，所述至少一个远程实体是墙壁控制器。
31.根据权利要求25所述的照明器材，其中，所述第一通信接口是被配置为促进无线通信的无线通信接口。
32.根据权利要求25所述的照明器材，其中，所述第一通信接口是被配置为促进有线通信的有线通信接口。
33.根据权利要求25所述的照明器材，其中，所述驱动器模块被配置为提供DC功率信号，并且所述ILM由所述DC功率信号供电。
34.根据权利要求33所述的照明器材，其中，所述驱动器模块被配置为接收AC功率信号，并从所述AC功率信号生成DC功率信号。
35.根据权利要求25所述的照明器材，还包括被配置为可释放地接合所述第一ILM的支架。
36.根据权利要求35所述的照明器材，其中，所述支架提供与所述第一ILM的卡扣配合接合。
37.根据权利要求25所述的照明器材，其中，所述第一ILM可由第二ILM替换，所述第二ILM包括第二多个传感器、第三通信接口、第四通信接口和第二控制电路，所述第二控制电路被配置为：
经由第三通信接口与至少一个远程实体通信；
基于从第二多个传感器收集的传感器数据生成ILM指令；并且
经由第四通信接口向驱动器模块提供ILM指令，其中，一旦第一ILM由第二ILM替换，用于一般照明的光由第二ILM控制，并且照明器材和至少一个远程实体之间的通信由所述第二ILM促进。
38.根据权利要求37所述的照明器材，其中，所述第一多个传感器和所述第二多个传感器包括相同数量和相同类型的传感器。
39.根据权利要求37所述的照明器材，其中，所述第一多个传感器和所述第二多个传感器包括至少一个不同类型的传感器。
40.根据权利要求37所述的照明器材，其中，所述第一多个传感器和所述第二多个传感器包括不同数量的传感器。
41.根据权利要求25所述的照明器材，其中，当安装照明器材时，所述第一多个传感器中的每一个暴露于所述区域。
42.根据权利要求25所述的照明器材，其中，所述第一ILM还包括壳体，所述壳体可释放地接合所述照明器材的结构构件。
43.根据权利要求42所述的照明器材，其中，所述结构构件是散热器，所述LED光源的至少一部分安装在所述散热器上。
44.根据权利要求42所述的照明器材，其中，当安装照明器材时，所述第一ILM暴露于所述区域。
45.根据权利要求25所述的照明器材，其中，所述多个传感器包括至少三种不同类型的传感器。
46.根据权利要求25所述的照明器材，其中，所述多个传感器中的第一传感器包括图像传感器。
47.根据权利要求46所述的照明器材，其中，所述多个传感器中的第二传感器包括除图像传感器之外的传感器。
48.根据权利要求47所述的照明器材，其中，所述多个传感器中的第二传感器是由声音传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、振动传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、空气质量传感器和烟雾传感器组成的组中的至少一个传感器。
49.根据权利要求25所述的照明器材，其中，所述第一通信接口是以太网供电通信接口，其促进与所述至少一个远程实体通信，并且通过所述以太网供电通信接口接收照明器材的功率。
50.一种用于照明器材的智能照明模块(ILM)，所述照明器材具有响应于驱动信号输出用于一般照明的光的LED光源以及被配置为响应于ILM指令提供驱动信号的驱动器模块，所述ILM包括：
多个传感器，其包括至少两种不同类型的传感器；
第一通信接口；
第二通信接口；以及
控制电路，其与多个传感器、第一通信接口和第二通信接口通信地耦接，并且被配置为：
经由第一通信接口与至少一个远程实体通信；
基于从多个传感器收集的传感器数据生成ILM指令；并且
经由第二通信接口向驱动器模块提供ILM指令，其中，用于一般照明的光由所述ILM控制，并且由ILM促进照明器材和至少一个远程实体之间的通信。
51.根据权利要求50所述的ILM，其中，所述ILM指令的生成还基于经由所述第一通信接口从所述至少一个远程实体接收的信息。
52.根据权利要求51所述的ILM，其中，从所述至少一个远程实体接收的信息包括由与所述至少一个远程实体相关联的至少一个传感器收集的传感器数据。
53.根据权利要求51所述的ILM，其中，从所述至少一个远程实体接收的信息包括来自所述至少一个远程实体的指令。
54.根据权利要求51所述的ILM，其中，所述至少一个远程实体是另一照明器材。
55.根据权利要求51所述的ILM，其中，所述至少一个远程实体是墙壁控制器。
56.根据权利要求50所述的ILM，其中，所述多个传感器包括至少三种不同类型的传感器。
57.根据权利要求50所述的ILM，其中，所述多个传感器中的第一传感器包括图像传感器。
58.根据权利要求57所述的ILM，其中，所述多个传感器中的第二传感器包括除图像传感器之外的传感器。
59.根据权利要求58所述的ILM，其中，所述多个传感器中的第二传感器是由声音传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、振动传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、空气质量传感器和烟雾传感器组成的组中的至少一个传感器。
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