配置無線控制的照明系統的方法

專利名稱：配置無線控制的照明系統的方法
技術領域：
本發明涉及照明系統的無線控制，具體涉及該系統內的部件的配置。
照明系統的無線控制除能遠程開關系統內照明單元和調節它們的明暗以外還有許多優點。例如，這樣的控制提供了一種方便的方式來建立和改變照明系統和改善能量利用。可以添加諸如應急照明控制之類的特色而不用對布線作任何改變。系統的能源利用率可以用一個容易修改成滿足變化的需求的程序進行調整。
然而，為了使無線控制的照明系統容易被用戶接受，必須考慮許多情況。特別是，系統必須能明確地控制系統內所選的照明單元和引入后來為系統添加的照明單元。
通常，無線控制的照明系統包括在一個遙控器和一些受控照明單元內的收發器，用來使用戶與照明系統之間可以進行通信。用這樣的通信(通常通過IR或RF信號)將照明單元和遙控器配置成無線網絡。如果用遙控器作為一個主控器，則就可用它來配置系統，例如通過將每個照明單元綁定到遙控器上相應的按鈕上。在一個用于實現這樣的綁定的已知方法中利用了RF通信，由此·遙控器發送一個命令信號，使所有在RF范圍內的照明單元都進入學習模式；·照明單元將預先分配的標識(ID)號碼發送給遙控器；·遙控器相繼發送各個ID號碼，使這些照明單元點亮，并且用戶通過即刻按下遙控器上相應按鈕將每個新點亮的單元與各自的按鈕關聯。
這種系統相對比較簡單，但由于RF信號可以穿過墻壁，從而會點亮處在用戶視野之外的照明單元。此外，如果遙控器丟失或不能工作，則整個系統必須用一個替代的遙控器重新配置。同樣，系統還要求每個照明單元具有一個由廠家分配給這個照明單元的預先分配的ID號碼。這限制了可以加入系統的新的和替換照明單元的類型。
在通過利用系統的一個照明單元內的主設備和在其他照明單元內的從設備來實現主從控制的系統內，會出現另外的新問題。設備供應商現在必須提供兩種照明單元，一種帶有主設備，而另一種帶有從設備。照明單元的安裝者必須保證在一個無線網絡內安裝一個且唯一的一個主設備。這就為供應商增添了額外的負擔，而且增加了在安裝和建立照明系統中出錯的可能性。
本發明的目的是提供一種避免上述缺點的方法。
按照本發明，提供一種方法，用來在一個無線控制的照明系統內將一組照明單元與一個遙控器的相應控件相關聯。每個照明單元發送一個攜帶該照明單元的唯一標識碼的調制光信號。遙控器被定位在它只可接收到來自其中一個照明單元的經調制的光信號的位置。用戶激活遙控器的控件中的一個所選的控件，以將這個控件與發送所接收的經調制的光信號的照明單元相關聯。遙控器向一個主控器發送一個標識這個照明單元的唯一標識碼和這個照明單元所關聯的控件的信號。對于組內剩下的每個照明單元重復以上每個步驟。
照明單元的ID是通過照明單元本身的經調制的光信號發送給遙控器的，因此沒有無意中將不在用戶視野內的照明單元關聯的問題。所關聯的照明單元ID和遙控器的控件被發送給一個主控器存儲，固此就簡化了遙控器丟失時的系統重新配置。按照本發明，這種方法可以配合其中照明單元ID由照明單元廠家預先分配和其中照明單元ID在配置時產生(例如按照在DALI中所用的初始化過程)這兩種系統，因此在這方面沒有對系統的限制。
在本發明的一個優選形式中，組內每個照明單元包括一個可作為主控器或從控器的可轉換器件。這就不需要照明單元有主控和從控兩種類型，從而減少了在安裝和建立照明系統中出錯的可能性。


圖1是引入本發明實施例的照明控制系統的原理圖。
圖2是在本發明實施例中所用的照明單元電路的方框圖。
圖3是在本發明實施例中所用的遙控器電路的方框圖。
圖4是在本發明實施例中執行的示范性的例行程序的流程圖。
圖1例示了一個采用本發明的示范性照明控制系統。所示的這個系統包括若干局部主控器LCM，每個通過有線或無線鏈路L與一個中央主控器CM通信。可以選擇使用哪種鏈路使各個局部主控器與中央主控器連接，其取決于多種因素。例如，有線鏈路通常用于新的照明設施，而無線鏈路通常用于改裝和新的設施。
中央主控器CM用來提供對整個照明系統(例如在一個建筑物或建筑群內的所有房間)的中央控制和監視，而每個局部主控器LCM用來提供對一個局部區域(例如一個建筑物內的一個或多個房間)的控制和監視。這些局部主控器LCM通過各個無線鏈路LWL與包括照明單元B、傳感器S和遙控器R的照明系統部件通信。照明單元可以是任何類型或一些類型的組合，例如熒光燈、高強度放電器(HID)、發光二極管(LED)、白熾燈等。傳感器S提供檢測和報告不同類型的信息的能力，所述信息例如是有人和/或有人在運動和諸如光強和/或溫度之類的環境狀況。每個遙控器R使用戶可以選擇和控制一個或多個局部區域內的照明單元的工作。其他類型的系統部件，例如溫度調節裝置、電動窗簾等也可以連接到局部主控器上。
每個局部主控器LCM和它所鏈接的系統部件B、S和R共同形成一個局域網LAN。在每個局部主控器LCM與部件B、S和R之間建立一個主從無線鏈接。這是通過在每個LCM內包括一個主設備和在每個部件B、S和R內各包括一個從設備來達到的。類似地，通過在CM內包括一個主設備和在每個LCM內包括一個從設備可以在中央主控器CM與每個局部主控器LCM之間建立一個主從無線鏈接。
通常，每個局部主控器LCM用來通過例如標識本LAN內的從設備、啟動通信和收集相應LAN內傳送的信息建立和協調相應LAN的操作。這樣收集的信息有助于形成一個包括幾個或所有LAN的廣域網，并且在一個原來的遙控器丟失或不能工作時使一個替代的遙控器R可以與一個LAN相關聯。
圖2和3分別為只示出與本發明這個優選實施例有關的每個照明單元B(例如，一個熒光燈的鎮流器、LED的驅動器或照明單元的電源)和每個LAN遙控器R引入的電路和功能的方框圖。由于本發明適合與在本技術領域內眾所周知的各種不同類型的局部主控器配合使用，所以就不再對LAN的局部主控器LCM的電路進行詳細說明。
圖2所示的照明單元電路包括一個用來建立與局部主控器LCM的無線電鏈路的RF收發器22、所用的各種燈(例如熒光燈、HID、LED)的燈驅動電路24和一個微控制器單元26。在每個照明單元B內收發器22和微控制器26一起起著從設備的作用。微控制器26被編程成執行RF基帶處理26a、光調制26b和燈驅動器控制26c的功能，情況如下·基帶處理功能26a按照照明系統內所用的協議對要提供給收發器22和從收發器22接收到的信號進行變換。例如，可以將根據DALI標準的命令嵌入一個諸如ZIGBEE之類的RF通信協議中。
·光調制功能26b控制燈驅動器24以對各個照明單元產生的照明光進行調制。這提供了向遙控器30發送光調制信號的能力。或者，也可以是為照明單元添加獨立的發光部件(例如一個紅外發光LED和驅動器)來產生經調制的光。
·燈驅動器控制功能26c按照通過RF收發器22從局部主控器LCM接收到的命令控制燈驅動器執行基本功能，例如接通或斷開照明單元、調節光輸出等。
圖3的遙控器R包括一個用來建立與局部主控器LCM無線電鏈路的RF收發器32、用來接收每個照明單元B發送的光調制通信的光接收電路34、微控制器單元36和用戶接口38。收發器32和微控制器36一起起著遙控器R內的從設備的作用。微控制器36被編程成執行RF基帶處理36a和光信號解碼36b的功能，情況如下·基帶處理功能36a按照照明系統內所用的協議對要提供給收發器32和從收發器32接收到的信號進行變換。
·光信號解碼功能36b對光接收器34接收到的光調制通信進行解碼。
用戶接口38包括用來檢測用戶例如通過按鈕、觸摸屏、語音等給遙控器的輸入的電路。
在工作中，每個照明單元已經具有一個唯一ID碼，它是由廠家分配給它的或者是在安裝這個照明單元并使它加入相應局域網LAN時產生的。按照本發明，這種將照明單元與遙控器相關聯的方法很容易配合任何一種ID分配方式。在這個優選實施例中，圖4的流程圖所例示的情況如下·在40，系統內的一組照明單元通過它們的經調制的光輸出連續發送它們各自的ID碼。這個調制應該以高到足以不出現明顯閃爍的頻率進行。ID碼的傳輸優選的是在照明單元一得到供電時就進行，并且至少持續完成與遙控器的關聯所需的時間。這個組可以是照明單元的任何邏輯分配，例如在一個房間內的所有照明單元、在一個局域網內的所有照明單元等。
·在41，遙控器R進入一個關聯模式。這可以響應來自局部主控器的傳輸或者通過用戶在對這個組內的照明單元加電時激活遙控器的一個指定的控件來實現。控件可以采取遙控器上可用的任何形式，例如按鈕(或者按鈕序列，例如13)、觸摸屏上的一個符號或位置、一個由用戶產生并由用戶接口內的語音識別軟件解釋的號碼或其他聲音。
·步驟41a是可選的，在本發明的這個實施例中沒有使用。
·在42，用戶將遙控器R拿到組內這些照明單元B中的一個照明單元處，將光接收器34定位成只接收攜帶相應的照明單元ID碼的經調制的光信號，并選擇和激活遙控器上一個控件，以實現將這個照明單元與這個控件的關聯。
·在43，遙控器R向局部主控器LCM發送從照明單元接收到的ID碼和一個標識已將照明單元B與哪個按鈕(或按鈕序列)關聯的代碼。
·在44，局部主控器LCM將這兩個代碼存儲起來供將來使用。
·在45，重復以上步驟，直到將這個組內的每個照明單元分別與遙控器的一個按鈕(或按鈕序列)相關聯。
·在46，在已將這個組內的所有照明單元B與遙控器R上的相應按鈕關聯后，遙控器進入正常模式。這可以響應于來自局部主控器LCM的傳輸或者通過用戶按下遙控器上的一個指定的按鈕來實現。
在正常模式，遙控器響應于用戶輸入通過向局部主控器LCM發送RF命令來控制照明單元的工作。這些輸入是通過使用戶選擇和激活遙控器上的控件實現的。例如，用戶可以觸摸遙控器的觸摸屏上的詞“OFF(斷開)”，然后觸摸一個與照明單元中一個相應照明單元關聯的所選的符號。這將導致發送一個OFF命令以及與這個照明單元關聯的符號。接收到這個命令后，局部主控器LCM將查找出與這個符號關聯的照明單元的ID碼，并將OFF命令發送給相應的照明單元。或者，可以選擇單個控件用來實現改變與這個控件關聯的相應照明單元的狀態(ON或OFF)和亮度。例如，如果這個控件是遙控器上的一個按鈕，則通過即刻按壓這個按鈕就可以改變相應照明單元的狀態，或僅僅通過按住這個按鈕以實現亮度的連續改變并在達到所希望的亮度時再釋放這個按鈕就可以改變這個單元所產生的光的亮度。
按照本發明的另一個實施例，每個照明單元B內的收發器22和微控制器26適于有選擇地起一個局部主控器或一個從設備的作用。這個可以通過在每個照明單元的微控制器內引入由從設備使用的軟件和由局部主控器使用的軟件而非常簡單地實現。這使得在任何一個照明單元內可以通過簡單地激活相應的軟件來實現引入局部主控器。如圖4所示，這可以如下實現·在41，遙控器響應于用戶激活遙控器上的一個指定的控件而進入關聯模式。
·在41a，用戶將遙控器R拿到其中希望引入局部主控器的照明單元B處，將光接收器34定位成只可接收到攜帶相應照明單元ID碼的經調制的光信號，再激活遙控器上一個指定的控件，以選擇在具有當前遙控器所接收的ID碼的照明單元內的局部主控器軟件。
權利要求
1.在一個所有通信都通過通常接收的無線傳輸進行的包括一個主控器(LCM)和一組照明單元(B)的無線控制的照明系統中，一種將所述組內這些各具有一個唯一標識碼的照明單元(B)與一個遙控器(R)的相應控件相關聯的方法，所述方法包括a.每個照明單元發送一個攜帶相應的標識碼的經調制的光信號；b.將遙控器定位在它只可接收到來自其中一個照明單元的經調制的光信號的位置；c.激活遙控器的控件中的一個所選的控件，以將所述控件與發送所接收的經調制的光信號的照明單元相關聯；d.將一個標識這個照明單元的唯一標識碼和所述照明單元已與之關聯的控件的信號從遙控器發送給主控器；e.對于組內剩下的每個照明單元重復步驟b至d中的每個步驟。
2.一種如在權利要求1中所述的方法，其中所述組內每個照明單元包括一個可有選擇地作為主控器設備或從設備工作的可適應器件。
3.一種如在權利要求2中所述的方法，其中所述遙控器選擇這些可適應器件中的一個作為這組照明單元的主控器。
4.一種如在權利要求1中所述的方法，其中所述唯一標識碼是預先分配的。
5.一種如在權利要求1中所述的方法，其中所述唯一標識碼是在將控件與相應照明單元相關聯時確定的。
6.一種如在權利要求1中所述的方法，其中每個照明單元在加電后一段預定時間內發送經調制的光信號。
7.一種如在權利要求1中所述的方法，其中所述經調制的光信號包括由照明單元發射的用于照明的光。
8.一種如在權利要求1中所述的方法，其中所選的控件包括遙控器上的一個按鈕。
9.一種如在權利要求1中所述的方法，其中所選的控件包括遙控器的觸摸屏上的一個符號。
10.一種如在權利要求1中所述的方法，其中所選的控件包括用戶產生的一個聲音。
11.一種配置一個所有通信都通過通常接收的無線傳輸的包括一組各具有一個唯一標識碼的照明單元(B)和一個遙控器(R)的無線控制的照明系統的方法，所述方法包括a.每個照明單元發送一個攜帶相應的標識碼的經調制的光信號；b.將遙控器定位在它只可接收到來自其中一個照明單元的經調制的光信號的位置；c.激活遙控器的多個控件中的一個所選的控件，以將所選控件與發送所接收的經調制的光信號的照明單元相關聯；d.將一個標識這個照明單元的唯一標識碼和所述照明單元已與之關聯的控件的信號從遙控器發送給系統的一個主控器(LCM)；e.對于組內剩下的每個照明單元重復步驟b至d中的每一個步驟。
12.一種如在權利要求11中所述的方法，其中所述組內每個照明單元包括一個可有選擇地作為主控器設備或從設備工作的可適應器件。
13.一種如在權利要求12中所述的方法，其中所述遙控器選擇這些可適應器件中的一個作為這組照明單元的主控器。
14.一種如在權利要求11中所述的方法，其中所述唯一標識碼是預先分配的。
15.一種如在權利要求11中所述的方法，其中所述唯一標識碼是在將控件與相應照明單元相關聯時確定的。
16.一種如在權利要求11中所述的方法，其中每個照明單元在加電后一段預定時間內發送經調制的光信號。
17.一種如在權利要求11中所述的方法，其中所述經調制的光信號包括由照明單元發射的用于照明的光。
18.一種如在權利要求11中所述的方法，其中所選的控件包括遙控器上的一個按鈕。
19.一種如在權利要求11中所述的方法，其中所選的控件包括遙控器的觸摸屏上的一個符號。一種如在權利要求11中所述的方法，其中所選的控件包括用戶產生的一個聲音。
全文摘要
一種用于將在一個無線控制的照明系統內的一組照明單元與一個遙控器上的相應按鈕或其他控件相關聯的方法。每個照明單元通過對它自己的照明光的調制而發送相應單元的一個唯一標識碼。將遙控器相繼定位成接收來自各照明單元的經調制的光，在每個位置處用戶激活遙控器的一個相應控件，以與該照明單元相關聯。然后，遙控器將該唯一代碼和標識所關聯的相應控件的代碼發送給這個組的一個主控器。
文檔編號H05B37/02GK1729727SQ200380106650
公開日2006年2月1日 申請日期2003年12月11日 優先權日2002年12月19日
發明者D·伊安諾普洛斯, L·王 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司