CN1910963A - 具有占据情况检测的照明控制 - Google Patents

Abstract

在照明的局部区域中，有效地检测占据者，从而易于控制照明操作，并可以控制其他的局部参数，例如温度。各个局部区域发出的光被唯一地被调制以识别各个区域。该调制的光由该局部区域中的任何可佩带占据情况检测器检测，该检测器向照明控制单元传送检测－定位信号，从而识别被占据的局部区域。这些信号还可以唯一地识别出各个检测器，从而能够使照明系统控制器确定各个局部区域中检测器的数量和身份。

Description

具有占据情况检测的照明控制

技术领域

本发明涉及照明控制，尤其涉及包括占据情况检测的照明控制。

背景技术

众所周知，荧光灯与白炽灯相比，可以节约大量能源。由于发光二极管(LED)光源的成本和能效得到改善，所以其具有代替荧光灯的前景，而且其具有能够控制颜色的优点。然而，无论任何光源，都可以通过降低未被占据区域的亮度或熄灭照明而进一步节能。这就需要某种占据情况的检测。

如美国专利6340864中记载的那样，这里结合该专利作为参考，一种占据情况检测器感测发光区域中占据者的移动。这种配置不能检测座着不动的占据者或在传感器看不见的发光区域的部分的占据者，从而错误地熄灭照明。如果检测到除了占据者以外的运动的话也可能发生错误的检测。

需要一种根据精确的占据情况检测的照明控制，这种占据情况检测不能太复杂，并且易于与照明控制系统连接。

发明内容

根据本发明，一个光源利用被调制以辨别一个局部区域的光照亮该局部区域。响应于这种调制光的检测，位于该局部区域的一个可佩带的占据情况检测器发出一个识别该局部区域的信号。发出的信号由一个控制单元接收，该单元与光源连通并能控制光源的照明功能。

注意，用于本专利申请中的术语“局部区域”和“可佩带”具有规定的意义。术语“局部区域”意味着任何由相应的光调节识别符照亮的区域。例如，一个局部区域也许是一个建筑物的同一部分或不同部分中的一个单人房间、多个房间、一个或多个外部空间等。术语“可佩带”指的是易于由一个人穿着、携带或运输。

根据本发明的占据情况检测并不依赖于运动，避免了在发明背景中所述的问题。其还相对简单并易于与照明控制系统相连。在本发明的一个特别有利的形式中，可佩带的占据情况检测器发射的信号识别出该检测器设置的局部区域和进行传输的特殊检测器。因此，利用多个局部区域和可佩带占据情况检测器的实例，每个局部区域和可佩带占据情况检测器都具有一个唯一的识别符，可以确定每个局部区域中的占据者数量。可以利用这个信息提高安全性，例如，检测火灾中一个或多个占据者所在的区域。作为另一个优点，如果每个可佩带的占据情况检测器识别出特定的人，那么可以利用这个信息检测受限进入区域中未经许可进入的人员而提高安全性。

附图说明

图1是本发明示范性实施例中占据情况检测器的示意图。

图2是一个占据情况检测器的示范性实施例的框图。

图3是照明系统控制器的一个示范性实施例的框图。

图4是照明控制单元的一个示范性实施例的框图。

图5是说明图4中照明控制单元的示范性操作的流程图。

图6是说明图3中照明系统控制器的示范性操作的流程图。

图7是说明图2中占据情况检测器的示范性操作的流程图。

具体实施方式

图1的示范性实施例说明了利用本发明的一个简单的照明系统。该系统包括两个局部区域A和B，每个区域都具有各自的光源。本发明还可用于一个单一的局部区域和包括许多局部区域的照明系统，但图1的两区域实施例足以从原理上说明本发明。

局部区域A、B包括各自的光源LA、LB，用于利用足够的覆盖率照亮这些区域从而照射到存在的任何可佩带占据情况检测器。每个光源都包括一个或多个发光单元(例如，荧光的、HID、LED)，这些发光单元按照需设置以实现这个目的。调制发光单元发出的光以识别该光所在的特殊局部区域。例如，这可以通过根据唯一识别该相应局部区域的代码来频率调制该光来实完成。该调制可以是连续的或是间歇性的，优选在一个不被人眼察觉的频率范围内。

对来自一个局部区域中光源的光的调制不应该被不同局部区域中的任何占据情况检测器检测。在图1的实施例中，这可以通过一面墙W来实现，该墙W阻挡了由光源LA发射的调制光MA达到局部区域B中的任何占据检测器。类似地，墙W阻挡了由光源LB发射的调制光MB达到局部区域A中的任何占据情况检测器。墙W的示范性可替换物包括将调制光定向在一个局部区域中从而使其不能照射到另一局部区域的占据情况检测器上或者将局部区域充分地分隔开从而使一个局部区域的调制光在达到另一局部区域时衰减到不能被检测到。

在图1所示在时间的瞬间，可佩带的占据情况检测器D1位于局部区域A中，而可佩带的占据情况检测器D2和D3位于局部区域B中。有利地，这些占据情况检测器都是采用标签或徽章的形式，从而便于由占据该局部区域的人员佩带。优选地，检测器利用低功率集成电路从而最小化电源的功率消耗，例如电池和/或太阳能电池组。图2说明了一个这样的占据情况检测器D的实施例，该检测器包括光传感器S、微控制器单元MCU-D、和RF收发器X-D。光传感器S检测该检测器所在的局部区域中的调制光，提取出各自的局部区域识别符(例如区域A)，并将该识别符转换成一个可应用于微控制器单元MCU-D的数字信号。这个微控制器单元：

·通过照明系统控制器C将检测到的局部区域识别符转换成可识别的定位代码；

·任选地生成代表这个定位代码、识别各个占据情况检测器的ID代码的检测器-定位信号，该ID代码包括在该检测器中(例如D1)；以及

·将这个信号应用于RF收发器X-D。

收发器X-D传送由检测器-定位信号调制的RF信号以直接或通过照明控制单元LC实现编码信息与照明系统控制器C之间的通信。

如果直接耦合，照明系统控制器C则位于其可以接收来自可佩带的占据情况检测器D的检测器-定位信号之处，而无论它们处于将被控制的任何局部区域中。控制器C可以设置在全部局部区域的外部、设置在一个局部区域中，甚至本身设置在光源之一中。如图1中虚线所示，照明系统控制器C和照明控制单元LC也可以与每个光源耦合。这可以通过任何适宜的模式实现，例如，通过有线耦合或例如RF、IR或可见光的无线耦合。图3示出了照明系统控制器C的示范性实施例。在这个实施例中，系统控制器C包括用于接收和传输RF通信的收发器X-C、用于与控制照明系统的操作的人员进行通信的用户接口UI、和用于处理所有这些通信的微控制器单元MCU-C。

在本发明的一个实施例中，系统控制器C接收直接来自可佩带的占据情况检测器的检测器-定位信号。在另一个实施例(本申请详细描述的)中，例如，通过一个或多个照明控制单元LC，这些信号被传递给照明系统控制器。有利地，这些单元LC可以包括在一个或多个光源中。图4示出了照明控制单元LC的一个实施例。在该实施例中，照明控制单元LC包括用于接收和传输RF通信的收发器X-LC、对于将使用的光源类型的光驱动电路LDR、和微控制器单元MCU-LC。这个微控制器单元根据照明系统中使用的协议转换提供到收发器X-LC且由收发器X-LC接收的信号。例如，命令和其他信息(例如检测器和局部区域识别符)可以符合DALI标准，并嵌入一个RF通信协议中，例如ZIGBEE。微控制器单元MCU-LC还控制光驱动电路LDR从而：

·调节各个光产生的照明光以识别其所处的局部区域；

·根据来自照明系统控制器C的命令执行基本的功能，例如打开或关断光源，降低光输出等等。

              照明控制单元的操作

图5示出了图4所示照明控制单元LC中微控制器单元MCU-LC的示范性操作。特别地：

·在NI，照明控制单元LC经由通过其收发器X-LC的传输被初始化。初始化是一个程序，借此，照明系统控制器C将各自的网络ID代码分配给所有连接网络的元件。注意，对于一个局部区域来说，可以有多于一个的照明控制单元。例如，一个局部区域的光源可以包括多个发光单元，每个发光单元都具有一个照明控制单元LC。在各个局部区域中的这些照明控制单元之一可以有利地作为一个主机和其他随动装置操作。2002年12月19日提交的美国专利申请10/323,414给出了这种可以实现主从配置的初始化方式的详细描述，这里引入该申请的内容作为参考。

·在RC，照明控制单元LC确定其是否正在接收任何向人指示局部区域应该被照亮的信号或命令。根据照明系统的设置的方式，可以用各种方法实现这种确定操作。例如：(i)当戴有检测器的人员进入各个区域时，检测器D可以一个一个地连续发射由照明控制单元中的收发器X-LC检测到的RF信号，从而时该区域内的光源传输具有各个局部区域识别符的调制光。(ii)当戴有检测器的人员离开第一局部区域(以及检测器不再传输该区域的定位器信号)时，照明系统控制器C就会命令邻近局部区域中的一个或多个照明控制单元照亮这些区域。(iii)沿着到达局部区域或局部区域内的路径的IR传感器可以感测人员进入到一个局部区域，向各个照明控制单元发送指示一个人正进入该区域的信号。

·如果没有接收信号或命令以照亮该局部区域，那么在ROP，微控制器单元MCU-LC就确定收发器是否正接收任何其他命令(例如，降低亮度命令)或信号(例如，在自动环境控制系统中，对于各个局部区域的感侧温度或周围亮度级)。

·如果没有，微控制器单元返回到RC。

·如果是的，那么微控制器单元就在PPI处理该命令或信号并返回到RC。

·如果正在接收一个信号或命令以照亮该局部区域，则在PCT，微控制器单元MCU-LC使光驱动电路LDR利用被调制的以识别该局部区域(例如，局部区域B)的光来照亮各个局部区域并前进到RID。

·在RID，照明控制单元连续或间歇性地调制该局部区域中的光，并确定是否接收到来自位于各个局部区域内的任何占据情况检测器D的正确响应。一个正确的响应是一个检测器-定位信号，该信号包括一个用于各个局部区域的代码。例如，如果照明控制单元正控制局部区域B的照明，则对于这个区域内的检测器的正确响应将包括一个识别区域B的代码。

о如果接收到一个正确响应，则照明控制单元将来到RLI，并通过收发器X-LC将定位代码传输到照明系统控制器C，指示在相应局部区域中有人，并返回到RC。如果来自占据情况检测器的检测器-定位信号还包括一个识别单个检测器的ID代码的话，则这个信息也将被传输到照明系统控制器。

о如果没有接收到正确响应，则各个照明控制单元中的微控制器单元MCU-LC将：

·来到PDT并执行缺省任务，例如，使用于各个光源的光驱动电路LDR降低亮度或熄灭该局部区域的照明；

·来到RLI并通知照明系统控制器C在各个局部区域没有占据者；以及

·返回到RC。

                照明系统控制器的操作

图6示出了图3所示照明系统控制器C中的微控制器单元MCU-C的示范性操作。特别地：

■在NI，照明系统控制器初始化入一个通信网络，即占据情况检测器D、照明控制单元LC和其他能够与控制器通信的元件。在图1的示范性照明系统中，其包括可佩带的占据情况检测器D1、D2、D3和分别与光源LA、LB相关的照明控制单元LC-A、LC-B(未示出)。所有这些元件都经由通过各个元件收发器的RF通信被初始化。

■在RDL，照明系统控制器C确定其收发器X-C是否正接收任何来自该系统的照明控制单元的检测器-定位代码和检测器ID代码。

■如果是的，则在UOI，微控制器单元MCU-C更新该单元中的一个查找表从而指示在该识别到的局部区域中已经检测到可佩带的占据情况检测器D，且如果包括的话，还指示已经检测到检测器的身份。然后回到RDL。查找表还可以包括其它与检测器有关的信息，例如检测器给出的人的身份。

■如果没有，则在ROC，微控制器单元MCU-C检查是否通过用户接口UI或收发器X-C接收到任何命令或请求。

■如果没有，微控制器单元返回到RDL。

■如果是的，微控制器单元执行请求的动作并返回到RDL。这样的动作的实例包括响应于来自用户接口的命令发布命令降低特殊局部区域内的照明亮度以及响应于一个请求初始化系统元件。

作为将在UOI执行的动作的另一个实例，如果查找表规定了只要存在占据者且接收到的检测器-定位代码指示可佩带的占据情况检测器存在局部区域A中，那么局部区域A就应该被照亮，微控制器单元MCU-C会发布一个命令给光源LA的照明控制单元(由收发器X-C传输)以照亮局部区域A。查找表可以是永久性的，或者是易于更新的，例如通过用户接口UI。

作为另一个实例，一个或多个查找表可以指定对那些已经被公布可佩带占据情况检测器的不同人员进行忠诚调查，该忠诚调查需要进入不同的局部区域。接着，在UOI，微控制器单元MCU-C执行一个动作以校验特殊局部区域中的检测器公布了的人员是否具有该区域要求的许可。可替换地，这可以通过响应于来自用户接口UI的命令在ROC和PCT实现。

               占据情况检测器的操作

图7示出了图2所示的可佩带占据情况检测器D的示范性操作。特别地：

·在NI，只要其进入照明控制单元LC的RF范围，每个占据情况检测器D都被初始化。

·在RML，占据情况检测器中的微控制器单元MCU-D确定其是否正接收局部区域中的调制光。

о如果是的，则在SLI，传送识别其所处的局部区域的检测-定位信号和任选的唯一检测器ID代码。这个信息通过各个照明控制单元LC传送到照明系统控制器C。然后，微控制器单元MCU-D返回到RML。

о如果没有，则在RP，确定通过收发器X-D是否正接收任何命令或请求(例如，来自照明系统控制器C的一个命令，用于照明控制单元LC的传输范围内的所有检测器，从而识别他们自己)。

·如果没有，微控制器单元返回到RML。

·如果是的，在PPI，微控制器单元处理该命令或请求并返回到RML。

尽管描述了本发明的示范性实施例，但在不脱离本发明实质和范围的情况下可以进行各种改进和变化。因此，可以理解的是，本发明包括所有落入所附权利要求的范围内的实施例。

可替换方案

尽管示出D/C/LC为利用RF的通信，但也可以是有线的和/或其他除了RF以外的无线类型通信。

Claims (18)

1、一种照明控制装置，包括：

a.用于发光以照亮一个局部区域的光源(LA)，所述光被调制以识别该局部区域；

b.用于响应于对调制光的检测而发出一个信号的可佩带占据情况检测器(D)，所述发出的信号识别该局部区域；

c.与光源通信的控制单元(LC)，所述控制单元能够响应于对所述发出信号的接收而控制所述光源的发光功能。

2、如权利要求1的照明控制装置，其中发出的信号能够超出该局部区域传播。

3、如权利要求1的照明控制装置，其中控制单元直接接收发出的信号。

4、如权利要求1的照明控制装置，其中可佩带占据情况检测器发出的信号识别所述检测器。

5、如权利要求1的照明控制装置，其中可佩带占据情况检测器发出的信号识别一个特定的人。

6、一种照明控制装置，包括：

a.用于发光以照亮第一局部区域的第一光源(LA)，所述光被调制以唯一地识别所述第一局部区域；

b.用于发光以照亮第二局部区域的第二光源(LB)，所述光被调制以唯一地识别所述第二局部区域；

c.可佩带占据情况检测器(D)，用于响应于对在第一和第二局部区域任一个中的来自各个光源的调制光的检测而发出一个信号，所述信号识别所述检测器所处的该局部区域；

d.与第一和第二光源通信的至少一个控制单元(LC)，所述至少一个控制单元能够响应于对所述发出的信号的接收而控制各个所述光源的发光功能。

7、如权利要求6的照明控制装置，其中至少一个控制单元包括第一和第二控制单元，每一个控制单元与第一和第二光源的相应一个通信。

8、如权利要求6的照明控制装置，其中发出的信号能至少超出第一和第二局部区域之一传播。

9、如权利要求6的照明控制装置，其中至少一个控制单元直接接收发出的信号。

10、如权利要求6的照明控制装置，其中可佩带占据情况检测器发出的信号识别所述检测器。

11、如权利要求6的照明控制装置，其中可佩带占据情况检测器发出的信号识别一个特定的人。

12、一种照明控制系统，包括：

a.用于发光以照亮各个局部区域的多个光源(LA，LB)，所述光被调制以识别该局部区域；

b.用于响应于对调制光的检测发出一个信号的可佩带占据检测器(D)，所述发出的信号识别该检测器所处的局部区域；

c.与光源通信的至少一个控制单元(LC)，其能够控制所述光源的发光功能；

d.照明系统控制器(C)，与至少一个控制单元通信用于响应于对所述发出的信号的接收而控制控制单元的操作。

13、如权利要求12的照明控制系统，其中照明系统控制器直接接收所述发出的信号。

14、如权利要求12的照明控制系统，其中照明系统控制器通过与至少一个控制单元的通信直接接收所述发出的信号。

15、如权利要求12的照明控制系统，其中至少一个控制单元包括第一和第二控制单元，每一个控制单元与相应一个光源通信。

16、如权利要求12的照明控制系统，其中至少一个控制单元直接接收发出的信号。

17、如权利要求12的照明控制系统，其中可佩带占据检测器发出的信号识别所述检测器。

18、如权利要求12的照明控制系统，其中可佩带占据检测器发出的信号识别一个特定的人。

Images