CN112105867B - 用于局部照明区域控制系统的传感器元件 - Google Patents

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Abstract

一种用于局部照明区域(LLA)控制系统(10)的传感器元件(100)，包括彼此联接地布置在连接器堆叠(106)中并堆叠在灯具(104)上的插座连接器(110)、照明传感器连接器(126)和环境传感器连接器(128)。插座连接器(110)包括用于与电力线进行电连接的电力触头(116)，以用于为灯具(104)供电。照明传感器连接器(126)与插座连接器(110)是分离且分立的，并且包括用于感测传感器元件(100)外部的环境光的光控部件(155)。环境传感器连接器(128)与照明传感器连接器(126)是分离且分立的，并且包括环境传感器部件(165)，以用于感测传感器元件(100)外部的环境光以外的环境特征，以供LLA控制系统(10)使用。

Description

用于局部照明区域控制系统的传感器元件
技术领域
本文的主题总体上涉及用于室外照明控制的局部照明器区域控制系统。
背景技术
在室外照明设备上，尤其是路灯和停车场灯，光控部件和对应的配合插座通常用于根据来自太阳的环境光来打开和关闭灯。一些灯具支持调光，以根据一天中的环境光水平来可变地控制灯具。趋势是基于除环境光以外的传感器和可编程控件(例如，检测到的附近行人运动)为灯具提供可编程功能。为了适应这些功能，照明控制插座在灯具上的传感器设备中提供了光传感器和一个或多个环境传感器。不同的控制系统需要不同的功能组合，从而需要在传感器设备中具有不同传感器布置的多个产品配置。当需要或期望不同的配置时，需要不同的传感器设备来替换现有的传感器设备。
仍然需要一种允许容易地控制和修改传感器设备中的传感器部件的传感器元件。
发明内容
该解决方案由用于局部照明区域(LLA)控制系统的传感器元件提供，该传感器元件包括彼此联接地布置在连接器堆叠中并堆叠在灯具上的插座连接器、照明传感器连接器和环境传感器连接器。插座连接器包括插座连接器壳体，该插座连接器壳体具有被配置为安装至灯具的基座以及与该基座相对的插座连接器配合接口。插座连接器保持电力触头，用于与为灯具供电的电力线进行电连接。照明传感器连接器与插座连接器是分离且分立的，并且包括照明传感器连接器壳体，该照明传感器连接器壳体具有被配置为安装至插座连接器配合接口的基座。照明传感器连接器具有与基座相对的照明传感器连接器配合接口。照明传感器连接器具有光控部件，用于感测传感器元件外部的环境光，以供LLA控制系统用来控制灯具。环境传感器连接器与照明传感器连接器分离且分立，该照明传感器连接器包括环境传感器连接器壳体，该环境传感器连接器壳体具有被配置为安装至照明传感器连接器配合接口的基座。环境传感器连接器具有环境传感器部件，用于感测传感器元件外部的环境光以外的环境特性，以供LLA控制系统使用。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式描述本发明，在附图中：
图1示出了具有根据示例性实施例形成的传感器元件的局部照明区域(LLA)控制系统。
图2是根据示例性实施例形成的传感器元件的示意图。
图3是灯具内的传感器元件的示意图。
图4是根据示例性实施例形成的传感器元件的分解图。
图5是根据示例性实施例的电力管理连接器的示意图。
图6是根据示例性实施例的中间连接器的透视图。
具体实施方式
在一个实施例中，提供了一种用于局部照明区域(LLA)控制系统的传感器元件，该传感器元件包括彼此联接地布置在连接器堆叠中并堆叠在灯具上的插座连接器、照明传感器连接器和环境传感器连接器。插座连接器包括插座连接器壳体，该插座连接器壳体具有被配置为安装至灯具的基座以及与该基座相对的插座连接器配合接口。插座连接器保持电力触头，用于与用于为灯具供电的电力线进行电连接。照明传感器连接器与插座连接器是分离且分立的，并且包括照明传感器连接器壳体，该照明传感器连接器壳体具有被配置为安装至插座连接器配合接口的基座。照明传感器连接器具有与基座相对的照明传感器连接器配合接口。照明传感器连接器具有光控部件，用于感测传感器元件外部的环境光，以供LLA控制系统用来控制灯具。环境传感器连接器与照明传感器连接器分离且分立，该照明传感器连接器包括环境传感器连接器壳体，该环境传感器连接器壳体具有被配置为安装至照明传感器连接器配合接口的基座。环境传感器连接器具有环境传感器部件，用于感测传感器元件外部的环境光以外的环境特性，以供LLA控制系统使用。
在另一个实施例中，提供了一种用于局部照明区域(LLA)控制系统的传感器元件，其包括插座连接器，该插座连接器包括插座连接器壳体，该插座连接器壳体具有被配置为安装至灯具的基座以及与该基座相对的插座连接器配合接口。插座连接器保持用于与电力线电连接的电力触头，从而作为扭锁电力触头为灯具供电。传感器元件包括与插座连接器分离和分立的照明传感器连接器。照明传感器连接器包括照明传感器连接器壳体，该照明传感器连接器壳体具有被配置为安装至插座连接器配合接口的基座和与该基座相对的照明传感器连接器配合接口。照明传感器连接器具有用于感测传感器元件外部的环境光的光控部件，以及联接到插座连接器的扭锁电力触头的扭锁电力触头，以用于基于通过光控部件感测到的环境光来控制灯具。传感器元件包括与照明传感器连接器分离和分立的环境传感器连接器。环境传感器连接器包括环境传感器连接器壳体，该环境传感器连接器壳体具有被配置为安装至照明传感器连接器配合接口的基座。环境传感器连接器具有环境传感器部件，用于感测传感器元件外部的环境光以外的环境特性，并生成与感测到的环境特性有关的环境传感器数据。插座连接器、照明传感器连接器和环境传感器连接器彼此联接地布置在连接器堆叠中并堆叠在灯具上。
在另一个实施例中，提供了一种用于局部照明区域(LLA)控制系统的传感器元件，该传感器元件包括插座连接器、传感器连接器和封盖连接器，它们布置在被配置成堆叠在灯具上的连接器堆叠中。该插座连接器包括插座连接器壳体，该插座连接器壳体具有被配置为安装至灯具的基座以及与该基座相对的插座连接器配合接口。插座连接器保持用于与电力线电连接的电力触头，以为灯具和插座连接器配合接口处的配合触头供电。传感器连接器与插座连接器是分离且分立的，并且包括传感器连接器壳体，该传感器连接器壳体具有被配置为安装至插座连接器配合接口的基座以及与基座相对的传感器连接器配合接口。传感器连接器具有用于感测传感器连接器外部的环境特征的传感器部件。传感器连接器在基座处具有联接到插座连接器的配合触头的下部触头，并且在传感器连接器配合接口处具有上部触头。封盖连接器与传感器连接器分离且分立，并且具有封盖连接器壳体，该封盖连接器壳体具有被配置为安装至传感器连接器配合接口的基座。封盖连接器覆盖传感器连接器配合接口和上部触头。
图1示出了根据示例性实施例形成的局部照明区域(LLA)控制系统10。LLA控制系统10包括可操作地联接到灯具控制电路20以控制灯具104的传感器元件100。传感器元件100被安装到灯具104的壳体102，灯具104例如路灯、停车场灯、街灯等，或者安装到另一部件，例如杆或支撑该灯具104的其他结构，或与灯具不相关的另一部件，例如停车记时器、电话线杆或其他结构。传感器元件100用于为公共设施、市政和/或商业管理系统(例如智能城市或智能电网基础设施)部署感测、致动和/或控制解决方案。传感器元件100提供灯具104的感测、致动和/或控制，以用于能量管理和/或安全功能。在示例性实施例中，灯具104和/或传感器元件100可以通过与彼此和/或与一个或多个远程监视设备和/或与中央监视系统的无线通信而在LLA控制系统10内联网(例如，使用星形网络，点对点网络，网状网络，总线网络等)。
传感器元件100包括连接器堆叠106，该连接器堆叠106具有联接在一起以形成连接器堆叠106的多个分离的且分立的连接器108。连接器堆叠106具有两个以上的连接器108，每个连接器具有不同的功能。例如，连接器108可以保持不同的传感器，用于感测传感器元件100外部的不同环境特征。可选地，一个或多个连接器108可以保持通信模块，该通信模块用于彼此通信，与灯具104中的通信设备或与远离灯具104的通信设备通信。可选地，连接器108中的一个或多个可以包括用于控制灯具104的一个或多个照明功能的电力触头。可选地，一个或多个连接器108可以针对环境被密封，以密封连接器堆叠106。在各种实施例中，连接器108可在连接器堆叠106内互换以改变传感器元件100的功能。不同的传感器元件可以包括连接器108的不同组合，以执行不同的功能或任务，例如监视或感测不同的环境特征。连接器108可以在上表面和/或下表面具有公共的配合接口，用于以任何布置进行配合和堆叠。连接器108可以具有用于堆叠的共同的形状、尺寸等。例如，连接器108可以是具有基本相等的外直径的圆柱形的，以形成均匀圆柱形的传感器元件；然而，在替代实施例中，其他形状也是可能的。
在一示例性实施例中，一个或多个连接器108保持用于控制灯具104的传感器，例如用于根据光水平来打开或关闭灯具104，用于灯具104的调光控制，或用于控制其他功能。例如，传感器可以是被配置为监视并感测传感器元件100周围的环境光水平的光控部件，例如用于检测来自太阳的环境光的光电池或光传感器。可以使用其他类型的传感器来控制灯具的照明操作，例如物体识别传感器，接近传感器，占用传感器，运动传感器，定时传感器等，用于基于人或物体的存在来打开/关闭灯具和/或调光控制等的类似传感器。在示例性实施例中，可以在连接器堆叠106内使用具有其他类型的传感器的连接器108，例如污染传感器，噪声传感器(例如以监视枪击(gun shot))，天气传感器(例如以测量气压，湿度温度等)，或其他类型的传感器。传感器可以用于控制灯具104以外的其他功能，例如对壳体102的周围环境的远程监视，例如用于停车监视，用于街道流量活动监视或其他功能。
在示例性实施例中，传感器元件100的连接器108包括以堆叠配置布置的插座连接器110，一个或多个中间连接器112和封盖连接器114。插座连接器110限定用于安装到灯具104的底部或基座单元。插座连接器110可以保持联接至灯具104的电力线的电力触头116，诸如用于控制灯具104的照明和/或用于为传感器元件100供电。
在各种实施例中，中间连接器112被配置为联接到插座连接器110，并且被配置为联接到其他中间连接器112以允许中间连接器112的互换性。例如，中间连接器112的底部可以具有被配置为联接到插座连接器110的配合接口。中间连接器112的顶部可以具有与插座连接器110的配合接口相同的配合接口，以接受其他中间连接1器112的配合。在其他各种实施例中，中间连接器112中的一个限定被配置为与插座连接器110配合的基础中间连接器，但是这种基础中间连接器可以包括与插座连接器110不同的配合接口，例如更简单的配合接口(例如，不需要与电力触头配合的配合接口)，并且所有其他中间连接器(也称为可互换的中间连接器)具有更简单的配合接口，用于彼此配合以及与基础中间连接器配合。中间连接器112是可互换的，以改变传感器元件100的功能。中间连接器112包括用于感测传感器元件100外部的环境特征的传感器。中间连接器112容纳或围绕对应的(多个)传感器，以便为(多个)传感器提供环境保护。可选地，中间连接器112包括在下配合表面和上配合表面处暴露的触头，例如信号触头、电力触头等，以与其他连接器(例如，插座连接器110，其他中间连接器112和封盖连接器114)对接。
在示例性实施例中，封盖连接器114限定了连接器堆叠106的顶部或盖。封盖连接器114可以用于将连接器堆叠106与环境密封。例如，封盖连接器114在上表面处不包括暴露的触头。相反，封盖连接器114用于覆盖最顶部中间连接器112的上表面处的触头。在示例性实施例中，封盖连接器114可在与直接位于封盖连接器114下方的中间连接器112的接口处具有密封件，以在其之间的配合接口处提供环境密封。可选地，中间连接器112可以在与其他连接器108的配合接口处具有密封件，以在它们之间提供环境密封。
在示例性实施例中，插座连接器110是扭锁插座连接器110，其具有电连接到电力线的扭锁插槽电力触头116，例如是符合ANSI C136.x的电力触头。插座连接器110除了电力触头116之外还可以包括信号触头，用于对其他元件(例如灯具104)和/或对中间连接器112进行附加控制和/或数据传输。在示例性实施例中，中间连接器112是扭锁中间连接器112，例如是符合ANSI C136.x的连接器。例如，中间连接器112可以包括从底部延伸的扭锁片电力触头118，其被配置为电连接至插座连接器110的扭锁插槽电力触头116。在各种实施例中，中间连接器112可包括在上配合表面处的扭锁插槽电力触头116，其与下配合表面处的对应的扭锁片电力触头118电连接。以这种方式，每个中间连接器112被配置为通过扭锁型连接而与任何其他中间连接器112或插座连接器110配合。电力触头116、118可以是高电压电力触头。可以在配合接口处提供其他类型的触头，以在连接器110、112之间的配合接口上进行直接的物理电连接。连接器110、112可以是扭锁连接器以外的其他类型的连接器。连接器110、112可以包括除扭锁触头之外的其他类型的电力触头116、118，或者可以不包括任何触头，而是无触头连接。
在示例性实施例中，中间连接器112和/或封盖连接器114中的至少一个用于数据通信并且限定了通信连接器120，该通信连接器120被配置用于将数据从传感器元件100传输到灯具104中的灯具通信模块125和/或远程通信设备124。在各种实施例中，通信连接器120被配置用于非接触式通信；然而，通信连接器120可以被配置为通过系统内的信号触头和/或电线进行通信。在所示的实施例中，通信连接器120是封盖连接器114。然而，在另一个示例性实施例中，通信连接器120是中间连接器112中的一个。通信连接器120包括用于数据通信的通信模块122。例如，通信模块122可以包括用于数据通信的一个或多个处理器。通信模块122可以包括用于与另一中间连接器112进行非接触和无线通信和/或用于与灯具通信模块125进行非接触和无线通信和/或用于与远程通信设备124进行非接触和无线通信的天线；然而，在替代实施例中，通信模块122可以通过其他方式进行通信。
在示例性实施例中，通信模块122诸如通过数字无线信号、红外信号、电容通信、感应通信或通过其他类型的非接触和无线通信进行无线通信。数据可以从通信连接器120传输到灯具104或远程设备，而不需要触头或电线。远程通信设备124可以远离灯具，例如在地面上或在中央通信位置，以控制灯具104和/或监视灯具104周围的环境，例如行人交通，车辆交通，停车或其他环境因素。
在示例性实施例中，通信连接器120被配置为用于来自传感器元件100中传感器的传感器数据的非接触式通信。例如，传感器数据可以涉及由中间连接器中的传感器感测到的一个或多个环境特征，例如，当传感器是光控部件时，涉及传感器元件100外部的环境光水平；或当使用另一种类型的传感器部件时，涉及另一种环境特征。可选地，在由通信连接器120进行通信之前，传感器数据可以由传感器元件100处理。可替代地，原始传感器数据可以通过通信连接器120进行通信。传感器数据可以由LLA控制系统10用来控制灯具104的操作，例如用于打开或关闭灯具104和/或灯具104的调光控制。LLA控制系统10可以使用传感器数据来控制远离灯具104的其他部件的功能，例如通过将传感器数据传送回中央系统。
在示例性实施例中，通信连接器120被配置为用于与传感器元件100的识别特征有关的识别数据的非接触式通信。识别特征可以基于传感器元件100或传感器元件100的一个或多个部件(例如一个或多个中间连接器112)的感测能力。例如，感测能力可以与中间连接器112中包含的一个或多个传感器部件的类型有关，用以识别传感器元件100能够执行的、被配置为由传感器元件100感测的任何类型的环境特征中的感测类型。例如，取决于包含在传感器元件100内的传感器的类型，感测能力可以涉及环境光水平检测、占用或运动检测、天气检测、污染检测、位置检测或另一种类型的感测能力。识别特征可以涉及用于LLA控制系统10内的符合性验证的制造品牌。识别特征可以是传感器元件100的唯一标识符，例如产品代码，条形码，部件号，识别号等。识别数据用于验证和确认传感器元件100或其各个部件能够在LLA控制系统10内使用。LLA控制系统10使用识别数据来从用于控制智能城市系统的中央系统开发系统架构。灯具控制系统使用识别数据来控制传感器元件100。例如，可以基于传感器元件100的感测能力，将控制信号传送回传感器元件100，以控制传感器元件100的一个或多个操作。可以基于识别数据来更新或升级传感器元件100。
图2是根据示例性实施例形成的传感器元件100的分解图，示出了准备彼此配合的插座连接器110、两个中间连接器112和封盖连接器114。认识到在连接器堆叠106中可以使用任何数量的连接器108，诸如通过增加或减少中间连接器112的数量。还认识到，例如可以通过使用中间连接器112之一作为最上面的连接器，来提供连接器对接106而没有封盖连接器114。可选地，可以设置盖(未示出)或其他壳体元件以保护最上面的连接器或任何其他连接器(例如，围绕整个连接器堆叠106的外壳体)。
在示例性实施例中，中间连接器112中的一个被用于感测传感器元件100外部的环境光，并且在下文中可以被称为照明传感器连接器126，并且中间连接器112中的另一个被用于感测除了传感器元件100外部的环境光以外的环境特征，并且在下文中可以称为环境传感器连接器128。可选地，多个环境传感器连接器128可以在连接器堆叠106中用于感测不同的环境特征。在所示的实施例中，照明传感器连接器126联接至插座连接器110，并且封盖连接器114联接至环境传感器连接器128。在所示的实施例中，封盖连接器114限定了通信连接器120，并包括通信模块122；然而，通信模块122可以被接收在不同的连接器108中，例如在照明传感器连接器126、环境传感器连接器128和/或插座连接器110中，其具有也限定了通信连接器的这种连接器。
在示例性实施例中，插座连接器110包括插槽电力触头116，每个中间连接器112包括插槽电力触头116和片电力触头118两者，并且封盖连接器114包括用于电连接各种连接器108的片电力触头118。在替代实施例中，可以提供其他布置和/或类型的触头。可选地，可以在连接器108之间设置密封件(未示出)以将传感器元件100密封以免受诸如水、碎屑等的环境污染。封盖连接器114不包括裸露的电力触头116，因此在顶部被密封。
传感器元件100可以包括从插座连接器110延伸的电力线130。电力线130端接到插座连接器110的对应电力触头116。电力线130可以是电力输入线或电力输出线，其将电力从电源带到传感器元件100，或者将电力从电力触头116带到另一部件，例如灯或用于灯具104的驱动器板。在其他各种实施例中，传感器元件100不包括延伸至插座连接器110或从插座连接器110延伸的电力线130，而是电力线130可以延伸至灯具104中的其他部件。
传感器元件100可以附加地或替代地包括从插座连接器110延伸的信号线132。信号线132可以电连接到插座连接器110的信号触头134。信号线132可以电连接到其他部件，例如灯具104中的灯具控制电路20的一部分。信号线132可以向灯具控制电路20传送数据或从灯具控制电路20传送数据，以与传感器元件100进行数据通信。信号线132可以电连接到一个或多个其他部件，例如用于控制灯具104的操作的控制模块或灯具104中的通信模块。
可选地，如在所示的实施例中，中间连接器112可以在配合接口处包括信号触头136，用于电连接到插座连接器110的对应信号触头134。插座连接器110和中间连接器可以是符合ANSI C136.xx的连接器，例如具有三个电力触头116、118和两个信号触头134、136的五位置版本或具有三个电力触头116、118和四个信号触头134、136的七位置版本；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的连接器。信号触头134、136在插座连接器110和中间连接器112之间的配合接口处直接配合在一起。信号触头134、136可以是板簧触头或其他类型的触头。照明传感器连接器126的信号触头136在对应的配合接口处直接与环境传感器连接器128的信号触头136配合。信号触头134在各个连接器108之间传输数据信号。这样的数据可以被传送到通信连接器120，然后从传感器元件100无线地传送到例如远程通信设备124。在替代实施例中，代替使用触头134、136，数据可以非接触地通信，诸如使用每个连接器108中的通信模块122。
插座连接器110包括插座连接器壳体138，插座连接器壳体138在顶部140和与顶部140相对的底部142之间延伸。底部142限定了连接器堆叠106的基座，并且被配置为固定至灯具壳体102或另一部件。插座连接器110包括在顶部140和底部142之间的侧壁144。壳体138保持电力触头116和信号触头134。在示例性实施例中，壳体138保持电路板或限定了电力管理电路145的其他电路部件。例如，电力管理电路145可以包括电涌保护部件，过电压保护部件，EMI滤波器和/或其他部件。电路板可以保持通信模块122。可选地，这样的部件可以完全包含在壳体138内，并通过壳体138保护免受环境影响。
在示例性实施例中，电力触头116被保持在壳体138内的触头通道146中。可选地，触头通道146是壳体138中的在顶部140和底部142之间延伸的弯曲槽或开口。在示例性实施例中，插座连接器110是圆柱形的，以便允许中间连接器112相对于插座连接器110容易地旋转以用于扭锁配合。然而，在替代实施例中，插座连接器110可以具有其他形状。
在示例性实施例中，插座连接器110包括至少一个固定特征部，该至少一个固定特征部用于相对于插座连接器110固定中间连接器112。例如，插座连接器110可以包括夹子或凸缘，以将中间连接器112固定到插座连接器110。固定特征部在被接合时可允许中间连接器112相对于插座连接器110旋转。可以采用将中间连接器112固定到插座连接器110的其他紧固方法，其可以允许中间连接器112相对于插座连接器110旋转。在其他各种实施例中，触头116之间的相互作用用于将中间连接器112固定到插座连接器110。
照明传感器连接器126包括在顶部150和与顶部150相对的底部152之间延伸的壳体148。底部152可以限定配合接口，并且被配置为固定到插座连接器110。在其他实施例中，壳体148的侧面或其他固定特征部可以固定到插座连接器110。在示例性实施例中，照明传感器连接器126是圆柱形的，以便允许照明传感器连接器126相对于插座连接器110容易旋转以用于扭锁配合。然而，在替代实施例中，照明传感器连接器126可以具有其他形状。
壳体148将插槽电力触头116保持在顶部150，将片电力触头118保持在底部152，并将信号触头136保持在顶部150和底部152。壳体148可以保持通信模块122。壳体148保持光控部件155。在示例性实施例中，壳体148保持电路板156，并且各种部件被安装到电路板156。例如，触头116、118，信号触头136，通信模块122和/或光控部件155可被安装到电路板156。片电力触头118从底部152延伸，并且信号触头136设置在底部152，以分别与插座连接器110的插槽电力触头116和信号触头134配合。触头118、136可以大体上围绕中心轴线布置，但是在替代实施例中，触头118和/或136可以在不同的位置。可选地，触头118可以是弯曲的并且装配在插座连接器110中的弯曲触头通道146中，以与对应的弯曲电力触头116配合。在示例性实施例中，照明传感器连接器126可以被扭转或旋转以将触头118锁定在插座连接器110中，例如与触头116电接触。例如，触头118可以是扭锁触头，其最初在竖直方向上被加载到触头通道146中，然后照明传感器连接器126旋转例如大约35度，以将触头118锁定在连接器110中。在替代实施例中，触头118和触头116之间的其他类型的配合布置是可能的。
光控部件155用于感测环境光，并且用于控制灯具104的操作，例如用于根据光水平来打开或关闭灯具104或用于灯具104的调光控制。例如，光控部件155可以是用于检测来自太阳的环境光的光电池或光传感器。可选地，光控部件155可以被安装到电路板156，并且电路板156可以包括用于对来自光控部件155的信号进行信号调节的部件。例如，电路板156可以具有用于控制灯具104的操作的控制电路，例如包括日光或夜间控制电路，计时器电路，调光电路等。来自光控部件155的数据可以跨与插座连接器110或另一中间连接器112的配合接口通过信号触头136传输。替代地，来自光控部件155的数据可以跨配合接口通过非接触式通信模块122传输，以控制灯具104。
环境传感器连接器128包括在顶部160和与顶部160相对的底部162之间延伸的壳体158。底部162可以限定配合接口，并且被配置为固定到照明传感器连接器126。在其他实施例中，壳体158的侧面或其他固定特征部可以固定到照明传感器连接器126和/或插座连接器110。在示例性实施例中，环境传感器连接器128是圆柱形的，以便允许环境传感器连接器128相对于照明传感器连接器126容易旋转以用于扭锁配合至其。然而，在替代实施例中，环境传感器连接器128可以具有其他形状。
壳体158在顶部160处保持插槽电力触头116，在底部162处保持片电力触头118，并且在顶部160和底部162处保持信号触头136。壳体158可以保持通信模块122。壳体158保持环境传感器部件165。在示例性实施例中，壳体158保持电路板166，并且各种部件被安装到电路板166。例如，触头116、118，信号触头136，通信模块122和/或环境传感器部件165可以安装到电路板166。片电力触头118从底部162延伸，并且信号触头136设置在底部162，用于分别与照明传感器连接器126的插槽电力触头116和信号触头136配合。触头118、136可以大体上围绕中心轴线布置，但是在替代实施例中，触头118和/或136可以在不同的位置。可选地，触头118可以是弯曲的并且装配在照明传感器连接器126中的弯曲触头通道中，以与对应的弯曲电力触头116配合。在示例性实施例中，环境传感器连接器128可以被扭转或旋转以将触头118锁定在照明传感器连接器126中，例如与触头116电接触。例如，触头118可以是扭锁触头，其最初在竖直方向上被加载到触头通道中，然后环境传感器连接器128旋转例如大约35度，以将触头118锁定在连接器126中。在替代实施例中，触头118和触头116之间的其他类型的配合布置是可能的。
在示例性实施例中，环境传感器连接器128的下配合接口与照明传感器连接器126的下配合接口相同，使得环境传感器连接器128和照明传感器连接器126是可互换的。连接器126或128中的任何一个都可以联接到插座连接器110。在示例性实施例中，环境传感器连接器128和照明传感器连接器126的上配合接口彼此相同，并且与插座连接器110的上配合接口相同，使得插座连接器110、环境传感器连接器128或照明传感器连接器126中的任何一个都可以配合到另一中间连接器112或封盖连接器114。
环境传感器部件165用于在中间连接器112的外部环境中感测除了中间连接器112的外部环境光之外的环境特征。可选地，环境传感器部件165可以被安装到电路板166，并且电路板166可以包括用于对来自环境传感器部件165的信号进行信号调节的部件。来自环境传感器部件165的数据可以跨与插座连接器110或封盖连接器114配合的接口通过信号触头136传输。替代地，来自环境传感器部件165的数据可以跨配合接口通过非接触式通信模块122传输。
在各种实施例中，环境传感器部件165可以是被配置为感测诸如特定区域中的人或车辆之类的物体的运动或存在的运动传感器或物体传感器。环境传感器部件165可用于停车监控，街道流量活动监控，行人监控或其他功能。环境传感器部件165可以是位置传感器，例如用于确定灯具104的位置的GPS传感器。环境传感器部件165可以是天气检测传感器，其被配置为检测一个或多个与天气有关的特征，例如大气压力，湿度，温度等。环境传感器部件165可以是被配置为检测一种或多种类型的物质的微粒的污染传感器。环境传感器部件165可以被安装到电路板156。在示例性实施例中，环境传感器部件165电连接至通信模块122，并且通信模块122从环境传感器部件165接收信号，并基于从环境传感器部件165接收到的信号与另一部件(例如灯具104或远远程通信设备124)无线通信传感器数据。在各种其他实施例中，来自(多个)环境传感器的数据可以跨配合接口通过信号触头136传输。
封盖连接器114包括在顶部170和与顶部170相对的底部172之间延伸的壳体168。底部172可以限定配合接口，并且被配置为固定到环境传感器连接器128；然而，在其他实施例中，封盖连接器114可以固定到不同的中间连接器112。可选地，壳体168的侧面或其他固定特征部可以固定到环境传感器连接器128、照明传感器连接器126和/或插座连接器110。在示例性实施例中，封盖连接器114是圆柱形的，以便允许环境传感器连接器128相对于环境传感器连接器128容易旋转以用于扭锁配合至其。然而，在替代实施例中，封盖连接器114可以具有其他形状。
壳体168在底部172处保持片电力触头118，且在底部172处保持信号触头136。在各种实施例中，壳体168可以保持通信模块122，从而限定通信连接器120。壳体168保持电路板176，并且各种部件被安装到电路板176。例如，电力触头118，信号触头136，通信模块122和/或其他部件可以安装到电路板176。片电力触头118从底部172延伸，并且信号触头136设置在底部172，以分别与环境传感器连接器126的插槽电力触头116和信号触头136配合。触头118、136可以大体上围绕中心轴线布置，但是在替代实施例中，触头118和/或136可以在不同的位置。可选地，触头118可以是弯曲的并且装配在环境传感器连接器126中的弯曲触头通道中，以与对应的弯曲电力触头116配合。在示例性实施例中，环境传感器连接器128可以被扭转或旋转以将触头118锁定在环境传感器连接器128中，例如与触头116电接触。例如，触头118可以是扭锁触头，其最初在竖直方向上被加载到触头通道中，然后封盖连接器114被旋转例如大约35度，以将触头118锁定在连接器128中。在替代实施例中，触头118和触头116之间的其他类型的配合布置是可能的。
在示例性实施例中，通信模块122是被配置用于双向通信的收发器。例如，数据可以从通信模块122发送并由通信模块122接收。通信模块122可以向中间连接器112的传感器和/或从中间连接器112的传感器传输数据，诸如与光水平、灯具104的调光控制有关的数据，或关于灯具104周围的环境的其他环境信息。另外，通信模块122可以将诸如关于连接器108的标识元数据的数据发送到另一通信设备，诸如灯具通信设备125和/或远程通信设备124。标识元数据可以是序列号，位置坐标或与插座连接器110和/或灯具104相关联的其他元数据。元数据可以独立于传感器数据。元数据可用于控制传感器的操作，例如定时或操作控制。
在示例性实施例中，通信模块122通过数字无线信号或其他类型的无线信号进行无线通信。例如，通信模块122可以使用RF无线通信，近场通信(NFC)，RFID，低功耗蓝牙(BLE)通信，ZigBee通信，RuBee通信，磁通信等进行通信。通信模块122可以使用电容联接，感应联接或电磁场进行通信。通信模块122可以紧密对准以有效联接。通信模块122可以使用视线(line-of-sight)无线通信进行通信，例如包括红外通信的光学通信或使用其他可见或不可见光谱的通信。
在示例性实施例中，可以在连接器堆叠106中(例如在每个连接器108中)提供多个通信模块122，以彼此通信和/或与另一通信设备(例如，远程通信设备124和/或灯具通信设备125)通信。远程通信设备124可以是由操作员保持在地面上的手持设备的一部分。远程通信设备124可以是监视来自多个灯具的数据的中央站。远程通信设备124可以将数据发送到通信模块122以用于灯具104的远程控制。
在示例性实施例中，连接器108向后兼容传统的3触头ANSI C136.x插座和4-7触头ANSI插座。可选地，在连接器叠层106中提供通信模块122可以替代常规ANSI插座的1-4低压信号触头中的一些或全部；然而，也可以除了常规ANSI插座的低压信号触头之外使用通信模块122，以增强在连接器108和/或其他部件之间传输的数据的量或类型。通信模块122可以被设计为与数字复用能力或数字分组协议通信以增强数据传输。传送到通信模块122或从其传送的信号可以被转换为DALI兼容电平，或者可以被转换为0-10V(标准)兼容电平。到通信设备(例如到传感器)的连接可以通过电线，端子，连接器，印刷电路板连接等。
图3是灯具104内的传感器元件100和灯具控制电路20的示意图。传感器元件100包括插座连接器110，中间连接器112和通信连接器120。灯具104包括照明元件180。照明元件180由电力线130供电。例如，电力线130连接至灯具控制电路20的光控制模块22。电力线130延伸到插座连接器110/从插座连接器110延伸，并且可以电连接到触头116(图2所示)。光控制模块22包括用于向照明元件180供电的电路。例如，在各种实施例中，光控制模块22包括功率驱动器电路板182。光控制模块22可包括用于接通或断开电源的开关184。可选地，光控制模块22可以例如通过控制到照明元件180的电力来控制照明元件180的调光。
在示例性实施例中，光控制模块22包括诸如在主电路板上的控制电路190。控制电路190控制灯具104的操作。例如，控制电路190可以控制开关184的操作。控制电路190可以通过电线连接至功率驱动器电路板182。替代地，控制电路190可以无线地连接到功率驱动器电路板182。在其他各种实施例中，控制电路190和功率驱动器电路板182可以在同一电路板上并且通过迹线连接。
在示例性实施例中，控制电路190包括灯具通信模块125。控制电路190接收来自传感器元件100的输入，例如来自传感器触头136和/或通信连接器120的输入，并且提供输出，例如提供输出至功率驱动器电路板182。在各种实施例中，控制电路190电连接到信号线132，信号线132电连接到传感器元件100。在其他各种实施例中，控制电路190与通信连接器120具有非接触式通信。这样，控制电路190从传感器元件100接收数据。该数据可以用于控制灯具104的操作。数据可用于控制其他功能。数据可以进一步传输到另一通信设备，例如远程通信设备124，例如用于停车或交通监控。
灯具控制电路20用于控制灯具104和控制系统10的各种功能。例如，灯具控制电路20的光控制模块22用于控制灯具104的照明元件180，例如开/关，调光或其他功能。光控制模块22切换并控制照明元件180的电源。灯具控制电路20的灯具通信模块125用于与传感器元件100和/或远程通信模块124进行通信。
在示例性实施例中，灯具控制电路20包括具有用于控制LLA控制系统10的操作的一个或多个电路的电路板。灯具控制电路20可以包括一个或多个处理器。可选地，灯具控制电路20可以包括中央处理单元(CPU)，一个或多个微处理器，图形处理单元(GPU)或能够根据特定逻辑指令处理输入数据的任何其他电子部件。可选地，灯具控制电路20可以包括和/或表示一个或多个硬件电路或电路系统，该一个或多个硬件电路或电路系统包括、连接到、或既包括也联接到一个或多个处理器，控制器和/或其他基于逻辑的硬件设备。附加地或替代地，灯具控制电路20可以执行存储在有形且非暂时性计算机可读介质(例如，存储器)上的指令。
如本文所使用的，术语“计算机”，“控制电路”，“电路”或“模块”可以包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，包括使用微控制器，精简指令集计算机(RISC)，ASIC，逻辑电路，以及能够执行本文所述功能的任何其他电路或处理器。以上示例仅是示例性的，并且因此无意于以任何方式限制术语“控制电路”的定义和/或含义。
电路或模块执行存储在一个或多个存储元件中的一组指令，以便处理输入数据。存储元件还可以根据期望或需要存储数据或其他信息。该存储元件可以是处理机器内的信息源或物理存储元件的形式。
指令集可以包括指示计算机，控制电路，模块和/或电路执行诸如各种实施例的方法和过程之类的特定操作的各种命令。指令集可以是软件程序的形式。该软件可以采用各种形式，例如系统软件或应用软件，并且可以体现为有形且非暂时性的计算机可读介质。此外，该软件可以是单独程序或模块的集合，较大程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。该软件还可以包括面向对象编程形式的模块化编程。处理机器对输入数据的处理可以响应于操作员命令，或者响应于先前处理的结果，或者响应于另一处理机器的请求。
如本文所使用的，“配置为”执行任务或操作的结构，限制或元件特别地在结构上以与任务或操作相对应的方式被形成、构造或调整。为了清楚和避免疑问，仅能够被修改以执行任务或操作的对象不是“配置为”执行本文所使用的任务或操作。相反，如本文所使用的“配置为”的使用表示结构的调整或特征，并且表示被描述为“配置为”执行任务或操作的任何结构、限制或元件的结构要求。例如，被“配置为”执行任务或操作的控制单元、电路、处理器或计算机可以被理解为特别地构造为执行任务或操作(例如，在其上存储有被定制或意图为执行任务或操作的一个或多个程序或指令或者与其结合使用，和/或具有被定制或意图为执行任务或操作的处理电路布置)。为了清楚和避免疑问，除非或直到经过专门编程或结构化修改以执行任务或操作，否则通用计算机(如果经过适当编程，可能会“配置为”执行任务或操作)不是“配置为”执行任务或操作。
如本文所使用的，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括存储在存储器中以供计算机执行的任何计算机程序，包括RAM存储器，ROM存储器，EPROM存储器，EEPROM存储器和非易失性RAM(NVRAM)存储器。上面的存储器类型仅是示例性的，因此不限于可用于存储计算机程序的存储器的类型。
图4是根据示例性实施例形成的传感器元件100的分解图，示出了准备彼此配合的插座连接器110、三个中间连接器112和通信连接器120。
在所示的实施例中，连接器堆叠106包括电力管理连接器200，其作为最下部的中间连接器112，且被配置为联接到插座连接器110。电力管理连接器200包括被配置为联接至插座连接器110的电力触头116的电力管理电路145。电力管理电路145可以包括电涌保护部件，过压保护部件，EMI滤波器和/或其他部件。
在所示的实施例中，连接器堆叠106包括配置为联接至电力管理连接器200的环境传感器连接器128和配置为联接至环境传感器连接器128的照明传感器连接器126。通信连接器120被配置为联接到照明传感器连接器126。在替代实施例中，连接器108的其他布置是可能的。在连接器堆叠106的顶部的通信连接器120可以限定用于封闭和密封连接器堆叠106的封盖连接器114。
图5是根据示例性实施例的电力管理连接器200的示意图。电力管理电路145包括连接到电力触头116之一的输入电路202和连接到另一电力触头116的输出电路204。电力管理电路145包括电涌保护部件206，过压保护部件208和EMI滤波器210。部件配置为联接到对应的电力触头116和电力触头118。电力管理电路145可以连接到与电力管理连接器200的上配合接口配合的另一个中间连接器112。
图6是根据示例性实施例的中间连接器112中的一个的透视图。中间连接器112在底部包括电力触头118，但是在顶部不包括电力触头118。上配合接口包括多个信号触头136。联接到图示的中间连接器112的其他中间连接器112将不包括电力触头118，而是具有布置在互补接口中的信号触头，该互补接口作为用于与图示的中间连接器112电连接的上配合接口。

Claims (18)

1.一种用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，所述传感器元件(100)包括：
插座连接器(110)，包括插座连接器壳体(138)，所述插座连接器壳体(138)具有配置为安装到灯具(104)的基座和与所述基座相对的插座连接器配合接口，所述插座连接器保持电力触头(116)，所述电力触头与电力线(130)电连接，用于为所述灯具供电；
与所述插座连接器分离并分立的照明传感器连接器(126)，所述照明传感器连接器包括照明传感器连接器壳体(148)，所述照明传感器连接器壳体(148)具有被配置为安装到所述插座连接器配合接口的基座，所述照明传感器连接器具有与基座相对的照明传感器连接器配合接口，所述照明传感器连接器具有光控部件(155)，用于感测所述传感器元件外部的环境光，以供局部照明区域控制系统用来控制所述灯具；和
与所述照明传感器连接器分离并分立的环境传感器连接器(128)，所述环境传感器连接器包括环境传感器连接器壳体(158)，所述环境传感器连接器壳体具有配置为安装到所述照明传感器连接器配合接口的基座，所述环境传感器连接器具有环境传感器部件(165)，用于感测所述传感器元件外部的环境光以外的环境特征，以供局部照明区域控制系统使用；
其中，所述插座连接器、所述照明传感器连接器和所述环境传感器连接器彼此联接地布置在连接器堆叠(106)中并堆叠在所述灯具上,
其中，所述插座连接器(110)是扭锁连接器，所述照明传感器连接器(126)是被配置为可旋转地联接到所述插座连接器的扭锁连接器，所述环境传感器连接器(128)是被配置为可旋转地联接到所述照明传感器连接器的扭锁连接器，
其中封盖连接器与所述照明传感器连接器和所述环境传感器连接器分离且分立，并且具有封盖连接器壳体，该封盖连接器壳体具有被配置为安装至所述照明传感器连接器和所述环境传感器连接器的配合接口的基座，封盖连接器覆盖所述照明传感器连接器和所述环境传感器连接器的配合接口和上部触头。
2.根据权利要求1所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述照明传感器连接器(126)包括电连接到所述插座连接器(110)的电力触头(116)的电力触头(118)。
3.根据权利要求2所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述插座连接器(110)的电力触头(116)是扭锁电力触头，所述照明传感器连接器(126)的电力触头(118)是扭锁电力触头。
4.根据权利要求2所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述环境传感器连接器(128)包括电连接至所述照明传感器连接器的电力触头(116)的电力触头(118)。
5.根据权利要求1所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述环境传感器连接器(128)是第一环境传感器连接器，所述传感器元件(100)还包括第二环境传感器连接器(128)，所述第二环境传感器连接器(128)在所述连接器堆叠(106)中布置在所述照明传感器连接器(126)和所述第一环境传感器连接器之间。
6.根据权利要求1所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，
还包括通信模块(122)，所述通信模块(122)可操作地联接至所述光控部件(155)或所述环境传感器部件(165)中的至少一个，以将传感器数据从对应的光控部件或环境传感器部件传送至所述灯具(104)中的灯具通信设备(125)或远离所述灯具的远程通信设备(124)中的至少一者。
7.根据权利要求6所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述通信模块(122)被配置用于与所述灯具通信设备(125)或所述远程通信设备(124)中的至少一者进行非接触式通信。
8.根据权利要求6所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述通信模块(122)包含在所述照明传感器连接器壳体(148)或所述环境传感器连接器壳体(158)中。
9.根据权利要求6所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述传感器元件(100)还包括通信连接器(120)，所述通信连接器具有保持所述通信模块(122)的通信连接器壳体，所述通信连接器联接到所述插座连接器(110)、所述照明传感器连接器(126)和所述环境传感器连接器(128)中的至少一者。
10.一种用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，所述传感器元件(100)包括：
插座连接器(110)，包括插座连接器壳体(138)，所述插座连接器壳体(138)具有配置为安装到灯具(104)的基座和与所述基座相对的插座连接器配合接口，所述插座连接器保持电力触头(116)，所述电力触头与电力线(130)电连接，用于为所述灯具供电；
与所述插座连接器分离并分立的照明传感器连接器(126)，所述照明传感器连接器包括照明传感器连接器壳体(148)，所述照明传感器连接器壳体(148)具有被配置为安装到所述插座连接器配合接口的基座，所述照明传感器连接器具有与基座相对的照明传感器连接器配合接口，所述照明传感器连接器具有光控部件(155)，用于感测所述传感器元件外部的环境光，以供局部照明区域控制系统用来控制所述灯具；
与所述照明传感器连接器分离并分立的环境传感器连接器(128)，所述环境传感器连接器包括环境传感器连接器壳体(158)，所述环境传感器连接器壳体具有配置为安装到所述照明传感器连接器配合接口的基座，所述环境传感器连接器具有环境传感器部件(165)，用于感测所述传感器元件外部的环境光以外的环境特征，以供局部照明区域控制系统使用；和
通信模块(122)，所述通信模块(122)可操作地联接至所述光控部件(155)或所述环境传感器部件(165)中的至少一个，以将传感器数据从对应的光控部件或环境传感器部件传送至所述灯具(104)中的灯具通信设备(125)或远离所述灯具的远程通信设备(124)中的至少一者，
其中，所述插座连接器、所述照明传感器连接器和所述环境传感器连接器彼此联接地布置在连接器堆叠(106)中并堆叠在所述灯具上。
11.根据权利要求10所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述照明传感器连接器(126)包括电连接到所述插座连接器(110)的电力触头(116)的电力触头(118)。
12.根据权利要求11所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述插座连接器(110)的电力触头(116)是扭锁电力触头，所述照明传感器连接器(126)的电力触头(118)是扭锁电力触头。
13.根据权利要求11所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述环境传感器连接器(128)包括电连接至所述照明传感器连接器的电力触头(116)的电力触头(118)。
14.根据权利要求10所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述环境传感器连接器(128)是第一环境传感器连接器，所述传感器元件(100)还包括第二环境传感器连接器(128)，所述第二环境传感器连接器(128)在所述连接器堆叠(106)中布置在所述照明传感器连接器(126)和所述第一环境传感器连接器之间。
15.根据权利要求10所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述通信模块(122)被配置用于与所述灯具通信设备(125)或所述远程通信设备(124)中的至少一者进行非接触式通信。
16.根据权利要求10所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述通信模块(122)包含在所述照明传感器连接器壳体(148)或所述环境传感器连接器壳体(158)中。
17.根据权利要求10所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，
所述传感器元件(100)还包括通信连接器(120)，所述通信连接器具有保持所述通信模块(122)的通信连接器壳体，所述通信连接器联接到所述插座连接器(110)、所述照明传感器连接器(126)和所述环境传感器连接器(128)中的至少一者。
18.根据权利要求10所述的用于局部照明区域控制系统(10)的传感器元件(100)，其中，所述插座连接器(110)是扭锁连接器，所述照明传感器连接器(126)是被配置为可旋转地联接到所述插座连接器的扭锁连接器，所述环境传感器连接器(128)是被配置为可旋转地联接到所述照明传感器连接器的扭锁连接器。
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