CN115606320A - 用于照明器的灯的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于照明器内的灯到灯通信的机制。这通过主灯的场控制器控制由场产生元件产生的电场/磁场的幅度的来实现，其中副灯使用场检测元件来检测电场/磁场。由副灯输出的光的一个或多个特性取决于所检测的电场/磁场，意味着主灯能够控制副灯的操作。

Description

用于照明器的灯的系统

技术领域

本发明涉及照明设施的领域，尤其涉及用于照明设施的照明器的灯。

背景技术

照明器(灯具)是包括至少一个用于发射照明的灯以及任何相关联的插座，支撑件和/或壳体的设备。照明器可以采取多种形式中的任一种，诸如常规的天花板或壁挂式照明器，独立式(free standing)照明器或洗墙器，或不太常规的形式(诸如内置于表面或家具物品中的照明源)，或用于将照明发射到环境中的任何其他类型的照明设备。

灯是指照明器内的单个发光部件，其中每个照明器可以有一个或多个发光部件。灯也可以采用多种形式中的任何一种，诸如基于LED的灯、气体放电灯或灯丝灯泡。灯的日益流行的形式是可改装的基于LED的灯，其包括一个或多个LED作为发射照明的部件，但可改装为设计用于传统灯丝灯泡或荧光管的照明器。

照明器或甚至单个的灯还可以配备有无线通信接口，该无线通信接口允许通过从用户设备(诸如智能电话、平板电脑、膝上型计算机或台式计算机，或无线壁式开关)接收的照明控制命令来远程控制照明器或灯；和/或基于从一个或多个远程传感器接收的传感器读数。如今，通信接口可以直接被包括在灯本身内(例如，在用于灯丝灯泡或荧光灯管的可改装替换件的端盖中)。例如，这可以允许用户通过用户设备打开和关闭灯的照明，向上或向下调暗照明水平，以改变所发射的照明的颜色，和/或产生动态(时变)照明效果。在一种形式中，通信接口被配置为经由诸如Wi-Fi、802.15.4、ZigBee或蓝牙的本地短程无线电接入技术来接收照明控制命令和/或共享传感器数据。这种灯有时被称为“连接”灯。

一类连接的灯是即时装配的“管LED”(TLED)灯，其改装成为传统荧光管设计的照明器。

一般而言，有两种类型的改装灯用于装配到为荧光灯设计的现有照明器壳体中。第一类型(“类型A”)被配置为可连接到已经存在于照明器中的固定输出荧光镇流器，灯座和电线。第二类型(“类型B”)的改装灯被配置成当在改装灯的安装期间已移除固定输出荧光镇流器时操作，使得改装灯直接在电源电压下操作。

人们一直期望降低用于照明器的改装灯的成本和复杂性。

发明内容

本发明由权利要求限定。

根据依照本发明的一个方面的示例，提供了一种用于照明设施的照明器的灯的系统。灯的系统包括主灯和副灯。

主灯包括：第一光源；第一光源驱动器，其被配置为控制提供给第一光源的功率，从而控制由第一光源输出的光的一个或多个特性；场产生元件，其被配置为响应于提供给场产生元件的电压而产生电场和/或磁场；以及场控制器，其被配置为响应于提供给第一光源的功率而控制提供给场产生元件的电压，并且由此控制由场产生元件产生的电场和/或磁场。

副灯包括：第二光源；第二光源驱动器，被配置为控制提供给第二光源的功率，从而控制由第二光源输出的光的一个或多个特性；被配置成产生检测信号的场检测元件，当场检测元件邻近主灯的场产生元件被定位时，检测信号响应于由主灯的场产生元件产生的电场和/或磁场，其中第二光源驱动器被配置成响应于检测信号来控制提供给第二光源的功率，使得当场检测元件位邻近主灯的场产生元件被定位时，由第二光源输出的光的一个或多个特性是响应于提供给第一光源的功率的。

因此，本公开提供了一种用于使用场产生元件从主灯到副灯的内部照明器通信的机制。特别地，该系统提供了一种机制，通过该机制，主灯中的控制器可以限定通过电场的方式提供给不同副灯的第二光源的功率。

特别地，所提出的机制使得场控制器能够与第二光源驱动器通信，该第二光源驱动器基于该通信来控制第二光源的操作。因此，场控制器可以控制第二光源的操作。

这种方法意味着可以通过单个灯的适当操作来便于对不同灯中的多个光源的控制。

所提出的方法使用提供给第一光源的功率来供应提供给场产生元件的电压。这可以例如便于响应于提供给第一光源的功率来控制第二光源。

优选地，场产生元件直接或可控地连接到第一光源驱动器的节点，该节点具有响应于提供给光源的功率的电压。该节点处的电压可以例如由光源驱动器控制。

在一些实施例中，场控制器被配置为响应于提供给第一光源的功率来控制电场和/或磁场。

在一些示例中，系统被配置成使得第二光源驱动器响应于第一光源驱动器向第一光源提供功率，而向第二光源提供功率；以及第二光源驱动器响应于第一光源驱动器不向第一光源提供功率，而不向第二光源提供功率。

该实施例可以通过场控制器和第二光源驱动器的适当配置来实现，例如，使用适当的(预定义的)通信协议，或者通过将场产生元件直接连接到第一光源驱动器的节点来实现，该第一光源驱动器具有基于提供给第二光源的功率而变化(在频率和/或振幅上)的电压。

在一些实施例中，系统被配置成使得第二光源驱动器向第二光源提供与第一光源驱动器向第一光源提供的功率相同的功率。换句话说，第二光源可以与第一光源同步，这增加了同时控制照明器的灯的易用性。这可以通过场控制器和第二光源驱动器的适当配置来实现。

在至少一个实施例中，第一光源驱动器包括开关模式电源，该开关模式电源包括用于控制提供给第一光源的功率的一个或多个开关；提供给场产生元件的电压，其响应于由第一光源驱动器的开关执行的切换；以及场控制器，其包括用于第一光源驱动器的开关控制器，并被配置为控制第一光源驱动器的一个或多个开关的切换。

换句话说，场控制器可以集成到第一光源驱动器中。提供给场产生元件的电压可以直接响应于由第一光源驱动器的开关(即，由场控制器)执行的切换，这意味着所产生的电场和/或磁场直接响应于控制第一光源的方式。

该方法提供了用于将关于如何控制第一光源的信息传递到副灯的简单机制，这可以控制第二光源的操作(例如，以匹配第一光源的操作)。

在一些实施例中，场控制器包括调制电路，其被配置为可控制地将场产生元件连接到第一光源驱动器的节点，从而控制提供给场产生元件的电压。

因此，场控制器可以选择性地向场产生元件提供(调制)电压。这意味着场控制器能够控制传递到副灯的信息，例如，使用脉冲宽度调制技术或通过在由场产生元件产生的电场/磁场中包括其它调制图案(反映特定信息)来控制。

优选地，主灯还包括无线通信模块，该无线通信模块被配置为从外部设备接收无线信号；以及场控制器，其被配置为响应于由无线通信模块接收的无线信号而控制提供给场产生元件的电压。

以此方式，传递到副灯的信息响应于由主灯接收的外部通信。因此，主灯可以有效地充当要被传递到副灯的信息的路由器。

场产生元件可以包括金属箔和/或金属环，该金属箔和/或金属环响应于施加到其上的电压而产生电场和/或磁场。类似地，场检测元件可以包括金属箔和/或金属环，其响应于金属箔和/或金属环附近的电场和/或磁场而产生电压。金属箔和/或金属环提供了简单，低成本的机制，用于提供响应于电压而生成电场和/或响应于电场/磁场而提供电压/信号的部件。因此，采用这些方法的实施例提供了更经济的灯的系统。

优选地，主灯包括被配置成容纳第一光源和第一光源驱动器的第一壳体，并且场产生元件被安装在第一壳体上。类似地，副灯可以包括第二壳体，其被配置为容纳第二光源和第二光源驱动器，并且场检测元件被安装在第二壳体上。

这些方法减少了主/副灯的潜在敏感部件暴露于由场产生元件产生的电场/磁场，同时还减少了所产生的电场/磁场(对场检测元件)的潜在屏蔽。这些方法从而提供了更稳健和有效的灯的系统。

壳体可以例如是管的形式(例如，使得主/副灯形成TLED)。

在一些实施例中，主灯还包括第二场产生元件，该第二场产生元件不同于场产生元件，该第二场产生元件被配置成响应于提供给第二场产生元件的电压而产生电场和/或磁场，场控制器被配置成控制提供给第二场产生元件的电压，从而控制由第二场产生元件产生的电场和/或磁场。

可选地，场检测元件被配置成使得当场检测元件邻近主灯的第二场产生元件被定位时，检测信号响应由主灯的第二场产生元件产生的电场和/或磁场。以此方式，可以使用两个不同场产生元件中的一个来进行对第二光源的控制，这增加了主灯的场产生元件与场检测元件通信接触的可能性。

在一些实施例中，副灯还包括第二场检测元件，该第二场检测元件不同于场检测元件，该第二场检测元件被配置成当第二场检测元件邻近主灯的第二场产生元件被定位时，响应于由主灯的第二场产生元件产生的电场和/或磁场而产生第二检测信号，其中第二光源驱动器被配置成进一步响应于第二检测信号而控制提供给第二光源的功率，使得由第二光源输出的光的一个或多个特性进一步响应于第二场控制器的操作。因此，在主灯和副灯之间可以有两个通信信道，这可以用于控制第二光源的操作。

在一些实施例中，该系统包括第一附加副灯，该第一附加副灯包括：第一附加光源；第一附加光源驱动器，被配置为控制提供给第一附加光源的功率，从而控制由第一附加光源输出的光的一个或多个特性；第一附加场检测元件，被配置为当被定位在主灯的第二场产生元件附近时，响应于由所主灯的第二场产生元件产生的电场和/或磁场而产生第一附加检测信号，其中第一附加光源驱动器被配置为响应于第一附加检测信号而控制提供给第一附加光源的功率，使得由第一附加光源输出的光的一个或多个特性响应于第二场控制器的操作。

在一些示例中，该系统包括第二附加光源，该第二附加光源包括：第二附加光源驱动器，其被配置为控制提供给第二附加光源的功率，从而控制由第二附加光源输出的光的一个或多个特性；第二附加场检测元件，其被配置成当邻近主灯的场产生元件被定位时，响应于由主灯的场产生元件生成的所述电场和/或磁场而生成第二附加检测信号，其中所述第二附加光源驱动器被配置成响应于所述第二附加检测信号而控制提供给所述第二附加光源的功率，使得由所述第二附加光源输出的光的所述一个或多个特性响应于所述场控制器的操作。

一些实施例提出了一种照明器，该照明器包括：任何先前描述的灯的系统；以及灯具壳体，被配置成用于容纳灯的系统。

还提出了一种用于操作用于照明设施的照明器的灯的方法，该方法包括：使用第一光源驱动器控制主灯的第一光源输出的光一个或多个特性；使用场控制器控制提供给主灯的场产生元件的电压；响应于提供给场产生元件的电压，使用场产生元件产生电场和/或磁场，使得场控制器控制由场产生元件产生的电场和/或磁场；使用副灯的场检测元件产生检测信号，其中当场检测元件邻近主灯的场产生元件被定位时，检测信号响应于由主灯的场产生元件产生的电场和/或磁场；以及响应于检测信号，使用第二光源驱动器来控制副灯的第二光源的强度，使得当场检测元件邻近主灯的场产生元件被定位时，由第二光源输出的光的一个或多个特性响应于场控制器的操作。

本发明的这些和其他方面将从下文所述的实施例中显而易见，并将参考这些实施例加以阐明。

附图说明

为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地示出如何实现本发明，现在将仅通过示例的方式参考附图，在附图中：

图1示出了照明器；

图2示出了灯；

图3是主灯的电路图；

图4是副灯的电路图；

图5是灯的电路图；以及

图6是说明方法的流程图。

具体实施方式

将参照附图描述本发明。

应当理解，详细描述和特定示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但是旨在仅出于说明的目的，而不旨在限制本发明的范围。本发明的装置、系统和方法的这些和其它特征，方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中变得更好理解。应当理解，附图仅仅是示意性的并且没有按比例绘制。还应当理解，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。

本发明提供了一种用于照明器内的灯到灯通信的机制。这通过控制由场产生元件产生的电场/磁场的幅度的主灯的场控制器来实现，其中副灯使用场检测元件来检测电场/磁场。由副灯输出的光的一个或多个特性取决于所检测的电场/磁场，这意味着主灯能够控制副灯的操作。

本发明的实施例特别适用于由同一照明器安装多个灯的照明装置，并且尤其适用于在照明器内同步操作的灯。

在本公开的上下文中，灯是包括光源和光源驱动器的任何模块或设备。每个灯可以单独地连接到主电源(或其它AC电源)，或者可以共享用于向光源驱动器供电的一个或多个部件(例如，共享整流装置)。

为了便于灯的替换，每个灯可以包括其自己的壳体和插座，用于从主电源(或其它交流电源)汲取功率。

图1是图示了根据本发明的实施例的用于照明器10的灯的系统100的框图。照明器10被配置成容纳或支撑灯的系统100。

图1用于解释本公开的基本概念。

所图示的照明器包括连接到上游电源14(例如，主电源)的电源电路12。电源电路12可以被配置成产生适合于为灯的系统100供电的电源。电源电路可以例如采取镇流器的形式，该镇流器是控制(例如，限制)供应给照明器100中的灯的系统100的电流的设备。

在其他示例中，省略了电源电路12。灯的系统100可以替代地被配置成直接从上游电源14(例如，主电源)汲取功率。

灯的系统100被安装在照明器10的(照明器)壳体16内。通常，“壳体”16可以指固定装置的任何罩和/或支撑结构。例如，在实施例中，壳体16可以包括用于安装在天花板上的不透明的上部和/或侧壁罩，加上机械地连接到上部壳体的多个插座，以及下部漫射元件，用于将由灯向下发射的照明漫射到环境中。在另一示例形式中，“壳体”16可以采取悬挂结构的形式，诸如支撑多个插座的枝形结构(并且罩元件不一定存在)。

灯的系统100包括多个灯110、120、130。

特别地，灯的系统100包括主灯110和至少一个副灯120、130。每个灯110、120、130包括光源111、121、131以及光源驱动器(不可见)。

灯的光源驱动器通过控制提供或供应给光源的功率来控制由灯的光源输出的光的一个或多个特性(例如，使用开关模式电源，选择性地将附加阻抗与光源并联/串联连接，选择性地为光源的元件供电等)。一个或多个特性可以包括例如光的开/关状态、输出的光的强度、输出的光的颜色、输出的光的图案、输出的光的角度等。

可以通过控制是否向光源提供功率来控制开/关状态。由光源输出的光的强度(即，调光水平)可以通过控制提供给光源(或由光源汲取)的功率的(平均)幅度来控制。可以通过例如控制光源的哪些元件(具有输出不同颜色的光的元件)被供电来控制输出的光的颜色。可以通过控制光源的哪些元件(具有单独可控的光元件的阵列)被供电来控制光源输出的光图案。

用于通过控制提供给光源的功率来控制光源特性的其它方法对于本领域技术人员来说是显而易见的。

主灯110被配置为与至少一个副灯120、130通信，从而控制或影响由至少一个副灯输出的光强度。换句话说，主灯110被配置成执行内部照明通信，以与副灯120、130通信。副灯(的光源驱动器)使用内部照明器通信来控制由副灯的光源输出的光的一个或多个特性。

主灯和副灯之间的这种照明器内通信是使用主灯的场产生元件115和副灯的场检测元件125、135而无线地执行的。

场产生元件115被配置成产生电场和/或磁场(例如，电磁场)。副灯的场检测元件125、135响应于电场和/或磁场而产生检测信号，从而使得主灯能够通过对所产生的电场和/或磁场的适当控制而与副灯120、130通信。

场产生元件115和场检测元件125、135的组合由此提供促进从主灯到副灯的通信的通信信道。特别地，主灯110能够将通信传递或广播到主灯附近的多个副灯。

如稍后将解释的，场产生元件115被配置为响应于供应给场产生元件115的电压而产生其电场和/或磁场。供应给场产生元件的电压至少部分地取决于或响应于光源驱动器的节点的电压，即，至少部分地响应于提供给主灯的光源的功率(并且因此响应于由主灯的光源输出的光的一个或多个特性)。

场产生元件115的控制可以由场控制器(不可见)来执行。场控制器由此可以控制从主灯到副灯的通信。

场控制器可以根据一些预定的通信协议或方案来操作，例如基于通信协议或方案来适当地调制电场和/或磁场。场检测元件125、135和/或(多个)副灯120、130的光源驱动器可以被适当地配置为解析/解释关于由场检测元件检测到的电场/磁场的信息(例如，根据预定协议或方案来操作)。

在一些示例中，场控制器能够向副灯提供关于主灯的当前操作参数的信息(例如，关于主灯的光源的开/关状态的信息或关于由主灯的光源驱动器供应给主灯的光源的功率的信息)。副灯的场检测元件和/或光源驱动器可以被适当地配置为基于(例如，匹配)主灯的指示的操作参数来控制提供给光源的功率。

以此方式，(多个)副灯的操作可以与主灯的操作同步。特别地，由(多个)副灯120、130的输出的光可以与由主灯110的输出的光同步。

在一些示例中，主灯110还包括无线通信模块160，该无线通信模块160适于从作为照明器10外部的设备的外部设备190接收无线信号195。场控制器可以被配置成响应于所接收的无线信号来控制所生成的电场和/或磁场。

以此方式，主灯110可以有效地充当从外部设备190到副灯120，130的无线通信的路由器。

外部设备190和无线通信模块160可以使用任何合适的无线通信协议，诸如红外链路、Zigbee、蓝牙、诸如根据IEEE 802.11标准的无线局域网协议，2G、3G、4G或5G电信协议等。其它格式对于本领域技术人员来说是显而易见的。

该方法意味着对于照明器10的灯的系统100，仅需要一个具有无线通信能力的灯(主灯110)来与照明器外部的外部设备(例如，外部照明控制系统)进行通信(例如，经由ZigBee)。这减少了无线通信模块的所需数量，节省了成本和资源(例如，带宽)，因为对于外部通信，仅需要每个灯的系统一个节点。

所提出的机制还避免了对连接照明器中的灯的控制或通信线的任何需要。

从前述内容，将清楚的是，主灯110和(多个)副灯120、130(由其输出的光)可以适于同步地或分别地/单独地有效地操作。

特别地，在一些示例中，系统可以被配置(或者是可配置的)为通过对电场/磁场的适当控制来控制由(多个)副灯输出的光的一个或多个特性，以匹配由主灯输出的光的一个或多个特性。

该方法使得照明器能够被有效地处理为单个灯，从而简化了灯的系统的控制过程。

在其他示例中，系统可以被配置为独立于由主灯输出的光来控制由(多个)副灯输出的光。例如，这可以使得外部设备能够单独控制由主灯输出的光和由副灯输出的光，而不需要直接与副灯通信。该方法减少了所需的无线通信模块的数量。

多于一个的副灯120、130可以被配置为基于由主灯产生的场来控制(由副灯)输出的光。

主灯110和至少一个副灯120、130被优选地布置在照明器内，使得场产生元件115和场检测元件125、1353彼此邻近(例如，被定位在照明器的同一端)。这改善了从主灯到副灯的信号的接收。

在照明器包括两个或更多副灯120、130的情况下，主灯可以被定位成位于两个或更多副灯之间，例如，使得每个副灯和主灯之间的距离尽可能接近所有副灯和主灯之间的平均距离。在所示示例中，主灯110被定位在两个副灯120、130之间。

这进一步改善了从主灯到(多个)副灯的信号的接收。

在一些示例中，场产生元件可以被配置为充当场检测元件，并且场检测元件可被配置为充当场产生元件(例如，同一场元件可在充当场产生元件和场检测元件之间切换)。该方法可以便于从(多个)副灯到主灯的通信，并且将在后面更详细地解释。

图2提供了单个灯200的概观，其可以表示关于图1所描述的照明器10的灯110、120、130中的任一个。

灯200包括光源201。所图示的光源形成为管状光源，例如，使得灯200适于用于替换荧光灯管。光源201可以包括例如LED的串或阵列。在其他示例中，光源包括一个或多个常规灯泡(例如，卤素光源等)。

灯200还包括至少一个端盖210、220。

每个端盖210、220包括相应的连接器215、225，用于将灯连接到由照明器提供的电源(例如，连接到镇流器或主电源，如前所述)。在所图示示例中，连接器215、225包括两个端子(一对引脚)。这便于改装到现有灯具的荧光灯的现有插座中。

至少一个端盖210、220还被配置为容纳用于灯的附加电子部件，诸如光源驱动器、保险丝，EMI滤波器等。例如，电子部件可以被配置为将供应给灯(被设计用于为诸如荧光管的传统灯供电)的功率转换成适于用于驱动灯的光源(例如，LED阵列或串)的功率，和/或向灯200提供保护能力。

所图示实施例的灯200还包括场元件，诸如一些金属箔和/或金属环，其定位在灯200的壳体上或集成在灯200的壳体中，例如，被定位在端盖210、220上或端盖210、220中。场元件可以充当场产生元件和/或场检测元件。特别地，当向场元件施加电压时，产生电场或磁场。类似地，当被暴露于电场或磁场时，在场元件中感应出可被检测的电压。

因此，经由灯的端盖之间的电场来提供主灯和副灯之间的通信信道。

在一些示例中，灯的每个端盖210、220包括场元件(例如，被连接在一起)。这可以使场产生元件和/或场检测元件的操作独立于灯200的定向(在照明器内)。

场元件被连接到端盖的内部电路。特别地，提供给场元件(如果充当场产生元件)的电压至少部分地响应于提供给光源201的功率。

本领域技术人员应当理解，金属箔和/或金属环仅是场元件的一个示例，并且其可以由响应于电压(以产生电场/磁场)或电场/磁场(以产生电压)的任何其他合适的元件替换。

例如，如果灯是主灯，则端盖还可以包括用于与外部设备通信的无线通信模块。用于定位在灯的端盖内的其它电子部件对于本领域技术人员来说是显而易见的。

图3、图4和图5提供了根据本发明实施例的灯300、400、500的电路图。图3图示了根据实施例的主灯。图4图示了根据实施例的副灯。图5图示了根据配置可充当主灯和/或副灯的灯。

从图3开始，图示了主灯300。

主灯300包括光源310，这里被实现为LED阵列或LED串。

主灯300还包括光源驱动器320。光源驱动器320的控制器325控制供应给光源的功率。特别地，光源驱动器被配置为例如以前述方式控制由光源输出的光的一个或多个特性(例如，输出的光的颜色、图案、强度、角度等)。

如图所示，光源驱动器320优选地包括开关模式电源(SMPS)以控制供应给光源的功率。

所图示的光源驱动器包括降压开关模式电路(开关模式电源的示例)。二极管D1、D2、D3和D4形成整流装置321(这里：二极管桥)用于整流提供给光源驱动器320的AC电源。降压电路322由开关M1(例如，诸如MOSFET或BJT的晶体管)、电感元件L1和二极管D5形成。

该灯还可以包括输入熔丝F1，以及由电感元件L2和电容元件C2形成的EMI滤波器323。

(光源驱动器的)平滑电容器C3用于平滑提供给光源的电压(即，由降压电路输出的电压)。

在所图示的示例中，控制器325控制降压电路322的开关M1的操作，以控制提供给光源310的功率。

尽管所图示的实施例提供了采用降压开关模式电路来控制提供给光源的功率的光源驱动器的示例，但是本领域技术人员将理解用于控制提供给光源的功率的其它方法和技术(例如，使用升压电路、降压-升压电路或任何其它开关模式电源)。

主灯300还包括场元件330。如前所述，场元件330可以被集成在灯300的壳体(不可见)中或安装在灯300的壳体上，例如，安装在灯的端盖中。

场元件是响应于电压(以产生对应的电场/磁场)或电场/磁场(以产生对应的电压)的任何合适的元件。如上所述，场元件可以例如包括金属箔和/或金属环，尽管其它示例对于本领域技术人员是显而易见的。

由主灯的场元件330产生的电场/磁场可以由另一个(例如，副的)灯来检测。本公开认识到，该机制通过对电场/磁场的适当控制促进了从主灯300到另一(例如，副的)灯的通信发生。

相应地，主灯300包括场控制器340。

场控制器340被配置为控制提供给场元件330的电压。供应给场元件330的电压至少部分地响应于供应给第一光源的功率。

这可以通过直接地或选择性地(即，可控制地)将场元件连接到光源驱动器的节点(例如，切换节点SW)来实现，该节点的电压(振幅和/或频率)取决于供应给光源的功率。

优选地，光源驱动器是开关模式电源，并且场元件直接地/选择性地连接到的节点是开关模式电源的高频切换节点SW。切换节点SW例如可以是其电压取决于开关模式电源的切换的节点。

在图3所示的第一示例中，场元件330由场控制器340(例如，经由开关S1，诸如MOSFET或BJT)选择性地连接到光源驱动器的节点，该节点(诸如切换节点SW)的电压取决于供应给光源的功率。

选择性连接使得场控制器340能够(例如，根据某些通信协议)调制提供给场元件330的电压，以使得由场元件330产生的电场/磁场能够直接由场控制器控制。

在一些示例中，场控制器340包括调制电路345，其被配置为(例如，经由开关S1)将场元件330可控地连接到第一光源驱动器的节点，从而控制提供给场产生元件的电压。该节点可以是先前标识的切换节点SW。

以此方式，场控制器可以调制由场元件330产生的电场/磁场，从而控制与另一灯的通信。特别地，适当的调制可以使得消息或指令能够在电场中传达。

在该第一示例中，与另一灯的通信可以独立于主灯的光源的操作。

为了减少电磁干扰，优选地，当没有发生灯到灯通信时，场控制器控制开关S1以保持在关模式(即，将场元件330从切换节点SW断开)。

在第二示例中，场元件330直接连接到光源驱动器的节点，该节点的电压取决于供应给光源的功率，例如，切换节点SW(即，省略了开关S1)。以此方式，电场仅取决于供应给光源的功率(例如，没有其他控制元件)。

以此方式，由于切换节点处的开关频率取决于提供给第一灯的功率量，所以电场/磁场随着可用于导出第一灯的调光水平的频率而变化。这可以产生关于光源310的操作的信息，例如，由在电场中通信的主灯的光源输出的光的特性。

这可以使得例如不同的灯(例如，副灯)能够标识由主灯的光源输出的光的一个或多个特性，并配置其自身的操作，使得由不同的输出的光的光匹配(或基于)由主灯输出的光的一个或多个特性。

在该第二示例中，光源驱动器320的控制器325形成场控制器340的一个方面。

可以使用第一示例和第二示例的组合。因此，场控制器可以(经由控制器325)控制供应给主灯的光源的功率，并且选择性地(例如，经由开关S1)将场元件330连接到光源驱动器的节点。这可以允许其它灯的更动态的通信(和控制)。

为了主灯300的目的，场元件330有效地用作场产生元件。

在一些实施例中，场元件330可以是光源驱动器320的整体部分，例如印刷电路板上的迹线，或者甚至在物理上是不必要的，因为开关M1封装件的金属部件本身可以充当场元件。

因此，在一些实施例中，场元件330(至少针对主灯)可以形成为主灯的光源驱动器或其它元件的现有电路和/或电子部件/壳体的一个方面。应当认识到，由主灯产生的电场可能已经足以供副灯来检测。这提供了一种具有更低成本方法的灯系统。

本领域技术人员将理解，对于此类示例，可以使用先前描述的控制器的第二示例(而不是第一示例)。

场控制器340的操作可以响应于由无线通信模块360接收的无线信号。以此方式，外部设备(未示出)可以控制电场/磁场，从而响应于电场/磁场而控制灯的操作。例如参考图1，先前已经描述了示例无线通信模块，并且该示例无线通信模块可以适于用作无线通信模块360。

当然，光源驱动器的控制器325也可以响应于无线信号，使得外部设备可以控制由主灯300的光源输出的光的一个或多个特性。换句话说，由灯的光源输出的光的一个或多个特性可以响应于在无线通信模块360处接收的无线信号。

图4图示了根据本发明实施例的副灯400。副灯400与图3中描述的主灯300的不同之处在于，它不包括场控制器340(或开关S1)或无线通信模块360。

相反，副灯400包括场检测元件450。

场检测元件450被配置成响应于场元件330处的电压而产生检测信号S_D。因此，当电场/磁场在场元件330中感应出电压时，这可以由场检测电路检测到并且由检测信号指示。

用于副灯300的光源驱动器320的控制器325还被配置成响应于检测信号S_D来控制提供给光源310的功率。以此方式，主灯的场控制器(诸如图3所图示的)经由由场检测元件450检测到的电场/磁场来控制或影响由副灯的光源输出的光。

特别地，检测元件450可以将场元件330处感应的电压(通过电场)转换为一个或多个灯控制信号(例如，一个或多个PWM信号形式的调光和开/关信号)，该灯控制信号被提供给光源驱动器320的控制器325以(例如，通过开关M1的适当控制)控制提供给光源310的功率。

在场元件处接收到的电压的转换可以取决于如何由主设备产生电场，并且将取决于实施方式细节而不同。本领域技术人员将理解，主设备和从设备的操作是互补的，并且因此取决于特定的实施方式。

例如，可能期望由副灯输出的光的控制与由主灯输出的光的控制匹配或镜像。在该方案中，主灯的场元件可以直接连接到具有响应于提供给光源的功率的电压的节点(即，由主灯产生的电场直接响应于(或代表)由主灯的光源输出的光的一个或多个特性)。因此，可以直接根据提供给光源的功率来进行副灯的光源驱动器的操作(例如，通过检测何时接通主光源，这将引起电场的改变，或者通过检测电场的幅度或切换频率来检测提供给主灯的光源的功率)。该信息可以用于控制副灯的光源以匹配主灯的光源。

作为另一个示例，电场/磁场可以由主设备的场控制器来控制或调制，以(例如，使用一些预定的通信协议)将控制消息从主灯传递到副灯。副灯的检测元件和/或光源驱动器可以分析电场/磁场的改变，并且基于已知的预定通信协议确定如何控制副灯的光源的特性。

各种通信协议或方案可以用于从主灯到副灯的通信。

作为简单的示例，可以使用电场/磁场的持续时间(例如，检测到的电场/磁场的幅度超过预定阈值多长时间的时间段)来定义光源的某些特性(例如，调光水平)。作为另一示例，可以使用电场/磁场中的某一调制图案来定义光源的一些其他特性(例如，光源的开/关状态或颜色)。其它示例对于本领域技术人员是显而易见的。

如前所述，通过主灯的场控制器来控制可以响应于无线通信模块接收的无线信号。因此，副灯的光源可以由照明器外部的设备(例如，照明控制系统)来控制，而不需要自身与外部设备通信(因为控制可以经由主灯路由)。

灯300、400的前述实施例提供了相当简单的示例，其中主灯包括场控制器(但没有场检测元件)，并且副灯包括场检测元件(但没有场控制器)。因此，经由由主灯产生的电场仅存在从主灯到副灯的单向通信。

因此，在前述示例中，对于主灯，场元件330可以仅连接到场控制器，而对于副灯，场元件330可以仅连接到场检测元件(或形成场检测元件的一部分)。

然而，在一些实施例中，主灯和副灯两者都包括场控制器和场检测元件。这可以便于主灯和副灯之间的双向通信。

在这些配置中，场元件可以充当场产生元件(例如，用于发送通信)或场检测元件的一个方面(例如，用于接收通信)。

图5图示了灯500，其既能够使用电场/磁场传输通信又能够通过检测电场/磁场来接收通信。

灯500组合参考图3描述的主灯300和参考图4描述的副灯400的元件。因此，灯500可以充当主灯或副灯。

可以通过适当地切换场元件330的连接来控制对场元件330是操作为场产生元件(以传输通信)还是操作为场检测元件(以接收通信)的选择。

在所图示的示例中，该控制通过场控制器340选择性地将场元件330连接到光源驱动器的节点SW(以使场元件330充当场产生元件)或将场元件从该节点断开(以使场元件作为场检测元件的一个方面)来实现。

这种方法便于对现场元件的操作进行简单控制，而不需要附加的部件。

应当理解，只有当电场/磁场与光源驱动器断开(例如，场元件330从切换节点SW断开)时，对电场/磁场(在场元件附近)检测才是可能的。这是因为场元件中的任何感应电压(通过电场)将被施加到场元件的电压(以产生电场)隐藏。

在另一个示例中，切换电路可以被设置在场元件和灯500的其余部件之间，并且可以控制场元件330是否连接到检测元件450或场控制器340，从而控制场元件是充当场产生元件还是充当场检测元件的一个方面。

先前的实施例已经在通常只包括单个场元件(其可以充当场产生元件和/或场检测元件，例如，取决于灯是副灯还是主灯)的灯的上下文中进行了解释。

然而，一些灯可以包括多于一个的场元件，其可以被同步地或单独地控制/操作。这些场元件可以例如相对于整个灯被定位在不同的位置(例如，在灯的相对端)。

在一个示例中，这些场元件可以被同步地控制或操作(例如，被连接在一起)。这可以使得(无论是作为主的还是副的)灯的操作更少地取决于灯在照明器内的定向。

在其他示例中，这些场元件是可单独控制的，以便于与多个其他灯或通过多个通信信道进行通信(例如，与单个灯)。

考虑第一种方案，其中主灯包括两个单独的场产生元件(它们是单独可控的)。

特别地，在该第一方案中，主灯包括：第一光源；第一光源驱动器，被配置为控制供应给所第一光源的功率，从而控制由第一光源输出的光的一个或多个特性；场产生元件，被配置为响应于提供给场产生元件的电压而产生电场和/或磁场；与场产生元件不同的第二场产生元件，被配置为响应于提供给第二场产生元件的电压而产生电场和/或磁场；场控制器，被配置为控制提供给所述场产生元件的电压，从而控制由场产生元件产生的电场和/或磁场，以控制提供给第二场产生元件的电压，从而控制由第二场产生元件产生的电场和/或磁场，其中提供给场产生元件和第二场产生元件的电压至少部分地响应于供应给第一光源的功率。

在该第一方案的第一示例中，第一场产生元件可以用于与第一副灯通信，并且第二场产生元件可以用于与不同的第二副灯通信。

因此，灯的系统可以包括第一附加灯，该第一附加灯包括：第一附加光源；第一附加光源驱动器，被配置为控制供应给第一附加光源的功率，从而控制由第一附加光源输出的光的一个或多个特性；第一附加场检测元件，被配置为当邻近主灯的第二场产生元件被定位时，响应于由主灯的第二场产生元件产生的电场和/或磁场而产生第一附加检测信号，其中第一附加光源驱动器被配置为响应于第一附加检测信号而控制供应给第一附加光源的功率，使得由第一附加光源输出的光的一个或多个特性响应于第二场控制器的操作。

在该第一方案的第二示例中，两个场产生元件可以用于与相同的副灯通信，但是通过不同的通信信道。因此，第一场产生元件可以用作第一通信信道，并且第二场产生元件可以用作主灯和副灯之间的第二通信信道。

在这些情况下，一个场元件可以经由第一场产生元件向(多个)副灯传输通信，同时另一个场元件可以经由第二场产生元件从副灯接收通信。

灯中多于一个场元件的存在还可以便于关于灯或照明器中的另一灯的其它信息的确定。

例如，场元件可以用于确定两个相邻灯相对于彼此的定向。如果例如每个灯的光源包括用于高级照明场景的像素化TLED，则知道两个灯之间的相对取向是有益的。

此外，知道无线通信模块被安装在TLED的哪一端(例如，基于灯的确定定向)对于基于信标(例如，蓝牙信标)的资产跟踪是有益的，因为安装者可以更准确地映射无线通信模块的位置。

图6是图示了用于操作照明设施的照明器的灯的方法的流程图。

方法600包括使用第一光源驱动器控制由主灯的第一光源输出的光的一个或多个特性的步骤610。

该方法还包括使用场控制器控制提供给主灯的场产生元件的电压的步骤620。

方法600还包括响应于提供给场产生元件的电压，使用场产生元件产生电场和/或磁场的步骤630，使得场控制器控制由场产生元件产生的电场和/或磁场。

方法600还包括使用副灯的场检测元件产生检测信号的步骤640，其中当场检测元件邻近主灯的场产生元件被定位时，检测信号响应由主灯的场产生元件产生的电场和/或磁场。

方法600还包括响应于检测信号，使用第二光源驱动器来控制副灯的第二光源的强度的步骤650，使得当场检测元件邻近主灯的场产生元件被定位时，由第二光源输出的光的一个或多个特性响应于场控制器的操作。

在主灯处执行步骤610-630。在副灯处执行步骤640-650。方法600可以适于执行参照图1至图5描述的任何机制，并且对于本领域技术人员来说是显而易见的。

本文描述的任何灯本身都可以是本发明的实施例。因此，可以提供用于灯的系统(如上所述)的副灯和/或用于灯的系统(如上所述)的主灯。

本领域技术人员将理解，除了附图中所示的开关模式电源方法之外，存在用于控制提供给光源的功率的其它可能性。例如，光源和/或光源驱动器可以保持连接在电路中并且不完全短路，但是可以包括与光源和/或光源驱动器24串联或并联的可切换或可变电阻或阻抗，并且控制器可以控制该可切换或可变电阻或阻抗，以便调制提供给光源的功率。或者更一般地，本领域技术人员可以使用其它电力线通信技术。而且，所公开的调制功率的技术不仅可以应用于镇流器的环境中，而且可以应用于任何其它电源电路(例如，包括变压器的电路)。

为了清楚起见，在整个公开中使用序数(例如“第一”，“第二”等)来标记各种实施例的不同元件。然而，在用于元件的标签中存在大于1的序数(例如“第二”或“第三”)并不意味着需要存在具有较低序数的元件。因此，“第二元件”并不要求“第一元件”必须存在。本领域技术人员能够重新标记这种较高序数编号的元件(例如，将“第二元件”重新标记为“第一元件”)用以改进清楚度。

从对附图，公开内容和所附权利要求的研究中通，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现所公开实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。如果在权利要求或说明书中使用术语“适于”，则应注意，术语“适于”旨在等同于术语“被配置为”。

权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (14)

1.一种用于照明设施的照明器(10)的灯的系统(100)，所述灯的系统包括：

主灯(110，300，500)，所述主灯包括：

第一光源(111，310)；

第一光源驱动器(320)，被配置为控制提供给所述第一光源的功率，从而控制由所述第一光源输出的光的一个或多个特性；

场产生元件(115，330)，被配置为响应于提供给所述场产生元件的电压而产生电场和/或磁场；以及

场控制器(340)，被配置为控制提供给所述场产生元件的所述电压，从而控制由所述场产生元件产生的所述电场和/或磁场，其中提供给所述场产生元件的所述电压至少部分地响应于提供给所述第一光源的所述功率；以及

副灯(120，130，400，500)，包括：

第二光源(121，131，310)；

第二光源驱动器(320)，被配置为控制提供给所述第二光源的功率，从而控制由所述第二光源输出的光的一个或多个特性；

场检测元件(125，135，330)，被配置为产生检测信号(S_D)，当所述场检测元件邻近所述主灯的所述场产生元件被定位时，所述检测信号(S_D)响应于由所述主灯的所述场产生元件产生的所述电场和/或磁场，

其中所述第二光源驱动器被配置为：响应于所述检测信号来控制提供给所述第二光源的功率，使得当所述场检测元件邻近所述主灯的所述场产生元件被定位时，由所述第二光源输出的光的所述一个或多个特性能够由所述场控制器控制，其中所述场控制器(340)包括调制电路(345，S1)，所述调制电路被配置为可控地将所述场产生元件连接到所述第一光源驱动器的节点(SW)，从而控制提供给所述场产生元件的所述电压。

2.根据权利要求1所述的灯的系统(100)，被配置为使得：

所述第二光源驱动器适于响应于所述第一光源驱动器向所述第一光源提供功率，而向所述第二光源提供功率；并且

所述第二光源驱动器适于响应于所述第一光源驱动器不向所述第一光源提供功率，而不向所述第二光源提供功率。

3.根据权利要求1或2所述的灯的系统(100)，被配置为使得所述第二光源驱动器适于向所述第二光源提供与所述第一光源驱动器向所述第一光源提供的功率相同的功率。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的灯的系统(100)，其中：

所述第一光源驱动器包括开关模式电源(322)，所述开关模式电源包括一个或多个开关(M1)，所述一个或多个开关(M1)用于控制提供给所述第一光源(310)的功率；

提供给所述场产生元件的所述电压响应于由所述第一光源驱动器的开关(M1)执行的切换；以及

所述场控制器(340)包括用于所述第一光源驱动器的开关控制器(325)，并且被配置为控制所述第一光源驱动器的一个或多个开关的切换。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的灯的系统(100)，其中：

所述主灯(110，300，500)还包括无线通信模块(160，360)，所述无线通信模块被配置为从外部设备接收无线信号；并且

所述场控制器(340)还被配置为响应于由所述无线通信模块接收的所述无线信号来控制提供给所述场产生元件的所述电压。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的灯的系统(100)，其中：

所述场产生元件(115，330)包括金属箔和/或金属环，所述金属箔和/或金属环适于响应于被施加到所述金属箔和/或金属环上的电压而产生电场和/或磁场；和/或

所述场检测元件(125，135，330)包括金属箔和/或金属环，所述场检测元件适于响应于所述金属箔和/或金属环附近的电场和/或磁场而产生电压。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的灯的系统(100)，其中：

所述主灯(110，300，500)包括第一壳体，所述第一壳体被配置为容纳所述第一光源和所述第一光源驱动器，并且所述场产生元件被安装在所述第一壳体上；和/或

所述副灯(120，130，400，500)包括第二壳体，所述第二壳体被配置为容纳所述第二光源和所述第二光源驱动器，并且所述场检测元件被安装在所述第二壳体上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的灯的系统(100)，其中：

所述主灯还包括第二场产生元件(220)，所述第二场产生元件不同于所述场产生元件，所述第二场产生元件被配置为响应于提供给所述第二场产生元件的电压而产生电场和/或磁场，

所述场控制器被配置为控制提供给所述第二场产生元件的所述电压，从而控制由所述第二场产生元件产生的所述电场和/或磁场，其中提供给所述第二场产生元件的所述电压至少部分地响应于提供给所述第一光源的所述功率。

9.根据权利要求8所述的灯的系统(100)，其中所述场检测元件被配置为使得当所述场检测元件邻近所述主灯的所述第二场产生元件被定位时，所述检测信号响应于由所述主灯的所述第二场产生元件产生的所述电场和/或磁场。

10.根据权利要求9所述的灯的系统(100)，其中：

所述副灯还包括第二场检测元件(220)，所述第二场检测元件不同于所述场检测元件，所述第二场检测元件被配置为当所述第二场检测元件邻近所述主灯的所述第二场产生元件被定位时，响应于由所述主灯的所述第二场产生元件产生的所述电场和/或磁场而产生第二检测信号，

其中所述第二光源驱动器被配置为进一步响应于所述第二检测信号来控制提供给所述第二光源的功率，使得由所述第二光源输出的光的所述一个或多个特性进一步响应于所述第二场控制器的操作。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的灯的系统，还包括第一附加副灯，所述第一附加副灯包括：

第一附加光源；

第一附加光源驱动器，被配置为控制提供给所述第一附加光源的功率，从而控制由所述第一附加光源输出的光的一个或多个特性；

第一附加场检测元件，所述第一附加场检测元件被配置为当邻近所述主灯的所述第二场产生元件被定位时，响应于由所述主灯的所述第二场产生元件产生的所述电场和/或磁场而产生第一附加检测信号，

其中所述第一附加光源驱动器被配置为响应于所述第一附加检测信号来控制提供给所述第一附加光源的功率，使得由所述第一附加光源输出的光的所述一个或多个特性响应于所述第二场控制器的操作。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的灯的系统，还包括第二附加副灯，所述第二附加副灯包括：

第二附加光源；

第二附加光源驱动器，被配置为控制提供给所述第二附加光源的功率，从而控制由所述第二附加光源输出的光的一个或多个特性；

第二附加场检测元件，所述第二附加场检测元件被配置为当邻近所述主灯的所述场产生元件被定位时，响应于由所述主灯的所述场产生元件产生的所述电场和/或磁场而产生第二附加检测信号，

其中所述第二附加光源驱动器被配置为响应于所述第二附加检测信号来控制提供给所述第二附加光源的功率，使得由所述第二附加光源输出的光的所述一个或多个特性响应于所述场控制器的操作。

13.一种照明器(10)，所述照明器包括：

根据权利要求1至13中任一项所述的灯的系统(100)；以及

照明器壳体(16)，被配置为用于容纳所述灯的系统。

14.一种用于操作用于照明设施的照明器的灯的方法(600)，所述方法包括：

使用第一光源驱动器控制(610)由主灯的第一光源输出的光的一个或多个特性；

使用场控制器控制(620)提供给所述主灯的场产生元件的电压；

响应于提供给所述场产生元件的所述电压，使用所述场产生元件产生(630)电场和/或磁场，使得所述场控制器控制由所述场产生元件产生的所述电场和/或磁场；

使用副灯的场检测元件产生(640)检测信号，其中当所述场检测元件邻近所述主灯的所述场产生元件被定位时，所述检测信号是响应于所述电场和/或磁场，由所述主灯的所述场产生元件产生的；以及

响应于所述检测信号，使用第二光源驱动器控制(650)副灯的第二光源的强度，使得当所述场检测元件邻近所述主灯的所述场产生元件被定位时，由所述第二光源输出的光的所述一个或多个特性响应于所述场控制器的操作。

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