具有使用光通信的照明单元的照明系统技术方案

技术编号:3713338 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
描述了一种照明系统和一种操作该照明系统的方法。多个照明单元(10,10’)每个包括,具有用于控制其光输出的照明控制单元(14)的照明元件(12),和用于在通信介质如RF或电力线通信上进行通信的通信单元(16,16’)。所述单元(10,10’)还具有用于从其他照明单元(10,10’)接收光的光接收器(18)。控制器单元(20)连接到光接收器(18),通信单元(16,16’)和照明控制单元(14)。为了实现方便的自动化设置,至少在配置阶段,所述照明单元(10,10’)通过以调制方式操作照明元件(12)来发送信息,而该信息由另一个观察该生成的光的照明单元(10,10’)所接收。根据第一方面,通过导通第一个照明单元中的照明元件(12)并取决于发出的光是否被另外的照明单元所观察到而生成分组信息从而将照明单元(10,10’)分组。根据第二方面,照明单元(10,10’)通过根据调制序列操作照明元件(12)来传输编码数据(78a,78b)并接着在通信介质上传输用编码数据(78a,78b)加密的配置数据,从而形成通信网络并与加入的照明单元(66)进行通信。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有使用光通信的照明单元的照明系统本专利技术涉及一种照明系统, 一种在照明系统中使用的照明单元和 一种控制照明系统的方法。本文中的照明系统被理解为包括多个照明单元的系统,连接这些 照明单元从而可以适当地控制它们。这种照明系统可以安装在建筑物 中,并且除了所安装的照明单元(灯)之外还可以包括其他元件,例 如控制元件(例如开关,传感器,高级控制器)等等。W0-A-2005/096677描述了一种照明系统,其可以用于办7>室和 会议室。在房间中已知的空间位置安装有照明单元(灯)。每个照明 单元包括有线连接或无线连接以与控制单元进行通信。该控制单元被 编程为运行自动调试处理。首先,关闭所有照明单元,接着将"导通 "命令传送到第一个照明单元从而导通这个照明单元。所述控制器包 括光测量单元,控制器通过该光测量单元接收从照明单元发出的光。 照明单元的空间位置从所感知的光方向和所感知的强度水平或光强 变化推导出来。用这种方法,可以配置在具有几个房间的建筑物内的 照明系统,其中在每个房间都安装了控制器单元。然而,安装照明系统仍然需要一些在当前系统中不能自动进行的 配置步骤。这对于需要通过加密保证通信的照明系统特别是如此,这 样的系统要求以安全的方式使得加密密钥可用于每个照明单元。因此,本专利技术的目的是提供一种照明系统、照明单元和控制照明 系统的方法,其允许容易和自动的重配置。相应地,本专利技术提供了一种照明系统,其包括多个照明单元(10, 10,),每个照明单元包括用于生成光的照明元件(12),用于控制 所述照明元件(12)的光输出的照明控制单元(14),用于在通信介 质上发送和接收通信信号的通信单元(16, 16,),用于从其他照明 单元(IO, 10,)接收光的光接收器(18),以及连接到所述光接收 器(18)、通信单元(16, 16,)和照明控制单元(14)的控制器单 元(20)。 本专利技术还涉及在根据权利要求1-3之一的系统中使用的照明单 元,所述照明单元包括用于生成光的照明元件(12),用于控制所述 照明元件(12)的光输出的照明控制单元(14),用于在通信介质上 发送和接收通信信号的通信单元(16, 16,),用于从其他照明单元 (10, 10,)接收光的光接收器(18),以及连接到所述光接收器(18 )、通信单元(16, 16,)和照明控制单元(14)的控制器单元(20本专利技术还涉及在照明系统中使用的控制元件,所述元件包括用于 执行开关、控制或传感器功能的功能元件(24),用于在通信介质上 发送和接收通信信号的通信单元(16, 16,),用于生成光的照明元 件(12),用于控制所述照明元件(12)的输出的照明控制单元(14 ),和/或用于接收光的光接收器(18),和连接到所述功能元件(24 )、光接收器(18)、通信单元(16, 16,)和照明控制单元(14) 的控制器单元(20)。此外,本专利技术涉及一种控制照明系统的方法,所述照明系统包括 多个照明单元(10, 10,),每个所述照明单元包括用于生成光的照 明元件(12),用于在通信介质上进行通信的通信单元(16, 16,), 和用于从其他照明单元(10, 10,)接收光的光接收器(18 ),其中 所述照明单元(IO, 10,)在所述通信介质上进行通信,并且其中至 少在一个配置阶段,至少一个所述照明单元(10, IO,)通过以控制 方式操作所述照明元件(12)来发送信息,并且至少一个其他照明单 元(IO, 10,)通过观察所生成的光来接收所述信息。根据本专利技术的照明系统包括多个照明单元。这些照明单元具有用 于生成光的照明元件,和控制照明元件的光输出的相关照明控制单元 。进一步地,这里有用于在通信介质上发送和接收通信信号的通信单 元,该通信介质优选地为共享介质并且可以是标准通信介质,例如 IEEE 802. 15. 4无线通信或电力线。存在光接收器来从其他照明单元 接收光。控制器单元连接到光接收器,通信单元和照明控制单元。显而易见的是,这种照明单元和包括多个这种照明单元的照明系 统因为它们的下述能力而可以容易地被配置,这些能力为-控制其本身的光输出,和-从其他照明单元接收光 -同时在通信介质上进行通信以获得控制和/或校准。 通过这种方法,建立附加的通信信道(光链路),其允许在照明 单元之间发送和接收数据。利用除了在通信介质上的通信之外的这种 光链路上的数据传输,安全通信的简单和自动建立(自举)变为可能 。因为在大多数情况下,光链路的带宽将小于通信介质的带宽,所以 对于大多数传输,优选地使用通信介质,而仅仅在光链路上传输补充 信息。在通信介质上的通信优选用于实现在照明单元之间的附加光链 路上的通信的校准。术语"校准"可理解为意思是在照明单元之间的 光通信的任意类型的时间关联(即哪一个照明单元在什么时间和/或 持续多少时间来发送和/或接收光信号),特别是顺序(即照明单元 以什么顺序发送和/或接收光信号)。因此,校准允许接收光信号的 照明单元适当地解释该信息。所述照明元件可以包括任意类型的发光元件,例如白炽灯,气体放电灯,焚光灯,LED等等。可能有一个或多个这样的发光元件存在, 其可以产生相同或不同颜色的光。这个照明元件的光输出由照明控制 单元控制,其可以包括简单地导通或关闭照明元件以及更复杂的调制 类型,比如以连续或离散方式改变光通量或颜色或时长或其他参数。通信单元在通信介质上进行通信。这包括不局限于视线(如光) 和允许双向通信的通信类型,比如射频(RF)通信或电力线通信。现 在已知有许多不同的协议,根据这些协议可以组装这样的通信。如果 协议提供了节点之间的传输转发(多跳),则不必要求每个照明单元 都能够物理上接收由每个其他照明单元直接(一跳)发射的信号。如 下面将要进一步说明的那样, 一个优选的实施例是使用根据在IEEE 802. 15.4上的"ZigBee"网络栈的RF接口。光接收器可以是具有接收由其他照明单元的照明元件发射的光 的能力的任意类型的元件。例如仅使用简单的光电二极管通过阈值鉴 别器来检测任意入射光的存在或缺失是可能的。可替代地,使用其他 类型的光敏元件也是可能的。在光接收器中可存在超过一个光敏元 件,例如可以从中接收光的每个方向一个光敏元件。对接收器的进一 步修改是可能的,以便例如它可以被选择为对应于入射光的具体带 宽,或它能对光相对于任何种类的背景照明(例如通过阳光或其他人工光)的改变作出反应。最后,控制器单元可以是能够至少从光接收器接收信号、将控制 命令发送到照明控制单元以及在通信单元上发送/接收命令的任意类 型的处理单元。通过提供只作为接口的控制器单元,在通信单元上转 发来自光接收器的输入信号,以及响应于通过通信单元接收的命令来 控制照明控制单元,有可能发送很少的机载情报到照明单元。可替代 地,还有可能使用具有足够内存的微控制器和本地实现照明单元行为 的编程,这在结合有关优选实施例的说明中将变得明显。照明系统可以安装在建筑物中。照明系统不必仅仅局限于照明单 元,而可以包括其他元件,比如控制元件(开关,调光器或复杂控制单元,比如PC,传感器元件等等)。根据本专利技术的控制元件包括使得控制元件能够在通信介质上进 行通信的通信单元。此外,该控本文档来自技高网...

【技术保护点】
照明系统,包括: -多个照明单元(10,10’),每个照明单元包括 -照明元件(12),用于生成光, -照明控制单元(14),用于控制所述照明元件(12)的光输出, -通信单元(16,16’),用于在通信介质上发送和接收通信信号, -光接收器(18),用于从其他照明单元(10,10’)接收光,以及 -控制器单元(20),连接到所述光接收器(18),通信单元(16,16’),和照明控制单元(14)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:WO巴德B厄德曼
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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