用于控制多个光源的系统
阅读：928发布：2021-05-17
专利汇可以提供用于控制多个光源的系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于借助于光组控制多个 光源 （104a-f）的系统（100），其中每个光组同步地控制所述多个光源的子集。该系统（100）包括：中央 控制器 （102）；多个光源（104a-f），其接线到中央控制器（102）；以及光 传感器 （106a-c），其接线到所述中央控制器（102）。中央控制器（102）被配置成：接收来自光传感器的测量 信号 ；基于接收的测量信号，确定与光传感器光学 接触 的光源子集；并且将该光源子集包含在与所述光传感器关联的光组中。，下面是用于控制多个光源的系统专利的具体信息内容。
1.一种用于借助于光组控制多个光源（104a-f）的系统（100），其中每个光组同步地控制所述多个光源的子集，所述系统包括：
- 中央控制器（102）；
- 多个光源（104a-f），其接线到所述中央控制器（102）；以及
- 光传感器（106a-c），其接线到所述中央控制器（102）；
其中所述中央控制器（102）被配置成：
- 接收来自所述光传感器的测量信号；
- 基于接收的测量信号，确定与所述光传感器光学接触的光源子集；并且- 将该光源子集包含在与所述光传感器关联的光组中。
2.依照权利要求1的系统，其中所述光源子集包括与所述光传感器光学接触的所有光源。
3.依照权利要求1或2的系统，其中中央控制器被配置成通过特定光源发射的光的光属性识别该特定光源。
4.依照权利要求3的系统，其中所述光属性是光强度的变化。
5.依照权利要求4的系统，其中所述中央控制器被配置成接通和关断光源以便实现所述光强度的变化。
6.依照权利要求5的系统，其中所述中央控制器被配置成顺序地接通和关断每个光源，同时其他光源保持关断。
7.依照权利要求3的系统，其中所述中央控制器被配置成借助于强度调制识别各个光源。
8.依照前面的权利要求中任何一项的系统，其中所述光源子集仅仅包括特定类型的光源。
9.依照前面的权利要求中任何一项的系统，其中所述中央控制器被配置成借助于选自光谱贡献、颜色或白点的组的至少一个光属性识别特定类型的光源。
10.依照前面的权利要求中任何一项的系统，其中将所述光传感器和触发设备设置在组合的外壳内。
11. 依照权利要求10的系统，其中所述触发设备是人工开关。
12.依照前面的权利要求中任何一项的系统，其中所述中央控制器被配置成在预定的时机自动地触发用于创建光组的过程。
13.依照权利要求12的系统，其中所述用于创建光组的过程被延迟，直到光传感器记录的光水平低于预定的值。
14.依照权利要求12或13的系统，其中所述用于创建光组的过程被延迟，直到预定时间流逝，在该预定时间期间运动检测器没有检测到人的存在。
15.依照前面的权利要求中任何一项的系统，其中所述中央控制器具有预编程的缺省光组，该缺省光组包括连接到中央控制器的所有光源。
用于控制多个光源的系统
技术领域
背景技术
[0002] 照明控制系统可以用来控制诸如办公室、学校或医院之类的环境中的照明器。照明控制系统的一个实例是来自飞利浦的LightMaster Modular。LightMaster Modular是一种“积木块”概念，其中将光源、人工开关、运动检测器和光传感器插入到被设置成控制光照的中央控制器中。WO2007/095740中公开了照明控制系统的另一个实例，其中光源和远程检测单元通过有线网络连接到控制器。
[0003] 为了允许实现高效的光照控制，经常希望的是创建光组，其中每个光组包括可以同步地控制的照明器子集。例如，特定房间或者其部分中的所有光源可以形成光组。因此，当运动检测器记录该特定房间中的人的存在时，中央控制器可以通过接通该房间中的照明器来响应。在常规的照明控制系统中，光组典型地通过布线而固定，或者通过控制器的显式编程而设定。然而，这可能经常是耗时且不灵活的过程。因此，需要一种更灵活的解决方案，当房间的使用和/或房间分隔经常改变时，尤其如此。
发明内容
[0004] 鉴于以上所述，本发明的一个目的是至少减轻上面讨论的问题。特别地，一个目的是提供一种自动地对要同步控制的光源分组的照明控制系统。
[0005] 依照本发明的一个方面，提供了一种用于借助于光组控制多个光源的系统，其中每个光组同步地控制所述多个光源的子集，该系统包括：中央控制器；多个光源，其接线到中央控制器；以及光传感器，其接线到中央控制器。该中央控制器被配置成：接收来自光传感器的测量信号；基于接收的测量信号，确定与光传感器光学接触的光源子集；并且将该光源子集包含在与光传感器关联的光组中。光学接触在这里应当被理解为光传感器记录了该光源发射的光。
[0006] 本发明基于以下理解：要同步地控制的光源典型地倾向于为可以由某个人同时感知的那些光源。本发明人已经进一步认识到，由于感知的光源是与这个人光学接触的光源，因而它们也将与适当定位的光传感器光学接触。因此，识别要同步地控制的光源子集的一种方便的方式是利用光传感器。
[0007] 所述光源子集可以包括与光传感器光学接触的所有光源。结果，得到的光组典型地将与适合于同步光照控制的房间或者某个其他或多或少预定的区域相应。
[0008] 此外，中央控制器可以被配置成通过特定光源发射的光的光属性识别该特定光源。光属性可以是光强度的变化。一个优点在于，光强度可以借助于常规光通量传感器来测量，从而允许实现一种成本有效的解决方案。
[0009] 此外，中央控制器可以被配置成接通和关断光源以便实现所述光强度的变化。
[0010] 依照一个实施例，中央控制器可以被配置成顺序地接通和关断每个光源，同时其他光源保持关断。这使得简单且成本有效的方式能够识别各个光源。
[0011] 依照另一个实施例，中央控制器可以被配置成借助于强度调制识别各个光源。与其关联的一个优点在于，也可以在同时接通多个光源时识别特定光源。
[0012] 依照本发明的一个实施例，所述光源子集可以仅仅包括特定类型的光源。一个优点在于，中央控制器可以创建限制为一种或多种特定类型的光源的光组。然后，中央控制器可以自动地向该光组分配适当的预编程指令集（例如，它应当如何对存在性检测反应以及存在性延迟应当多长）。此外，中央控制器可以被配置成借助于选自光谱贡献、颜色或白点的组的至少一个光属性识别特定类型的光源。不同类型的光源的实例是基于HID的灯、基于卤素的灯和荧光管状灯。本发明的这个方面，即基于类型识别和分组光源，可以有利地与其他方面独立地加以应用。例如，它并不限于具有通过导线直接附接的光传感器和光源的中央控制器，而且也可以用于例如具有无线连接的系统和/或用于具有通过各种不同类型的网络连接到光传感器和光源的控制器的系统。
[0013] 依照一个实施例，可以将光传感器和触发设备设置在组合的外壳内。此外，可以通过公共的（即相同的）导线将光传感器和触发设备连接到中央控制器。导线也可以具有将光传感器和触发设备连接到中央控制器的单个插头。一个优点在于，光传感器与触发设备之间存在内在的关系。
[0014] 触发设备在这里指的是被设置成触发光组的激活的设备，例如人工开关（其可以由用户操作）或者运动检测器。然而，例如如果房间要求不管是否存在任何人，只要日光变得不充分，则接通一些光源（这可以例如是对于走廊、大厅或者建筑物入口区域的要求），那么光传感器也可以触发光组的激活。
[0015] 中央控制器可以被配置成在预定的时机自动地触发用于创建光组的过程。至少一个预定的时机可以是在新安装的系统启动期间或者规则的间隔（例如每晚触发该过程）。
[0016] 用于创建光组的过程可以优选地仅当光传感器记录的光水平低于预定时触发以便避免光传感器饱和并且从而提供增强的精度。此外，用于创建光组的过程可以优选地仅当预定时间（例如一个小时）期间运动检测器没有检测到人的存在时触发。
[0017] 依照一个实施例，中央控制器可以具有预编程的缺省光组，该缺省光组包括连接到中央控制器的所有光源。该缺省光组例如对于其中尚未运行用于创建光组的过程的新安装的系统可能是有用的，或者在用于创建光组的过程不成功的情况下可能是有用的。
附图说明
[0019] 通过以下参照附图对于本发明优选实施例的说明性且非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及附加的目的、特征和优点，在附图中，相同的附图标记用于相似的元件，其中：图1示意性地示出了依照本发明实施例的照明控制系统；
图2示意性地示出了在具有三个房间的环境中安装的图1中的照明控制系统；
图3为示出依照本发明实施例的用于创建光组的过程的示意性框图；
图4示意性地示出了在可以借助于活动隔墙划分成两个单独的房间的房间中安装的图1中的照明控制系统；
图5为示出用于检测隔墙打开还是闭合的过程的示意性框图。
图2示意性地示出了在具有三个房间的环境中安装的图1中的照明控制系统；
图3为示出依照本发明实施例的用于创建光组的过程的示意性框图；
图4示意性地示出了在可以借助于活动隔墙划分成两个单独的房间的房间中安装的图1中的照明控制系统；
图5为示出用于检测隔墙打开还是闭合的过程的示意性框图。
具体实施方式
[0020] 图1示意性地示出了依照本发明实施例的照明控制系统100。
[0021] 照明控制系统100包括中央控制器102、多个光源104a-f、光传感器106a-c组和触发设备组108a-c。光源104可以是常规的照明器，例如基于HID的灯、基于卤素的灯和/或荧光管状灯。光传感器106a-c在这里为用于测量光强度的光通量传感器。然而，其他更复杂的光传感器也可以被用来能够测量其他的光属性。触发设备108a-c可以例如是运动检测器或者可以由用户操作的人工开关。光源104a-f、光传感器106a-c和触发设备108a-c通过有线连接直接附接到中央控制器102。此外，中央控制器102具有处理单元以及用于控制光照的软件。中央控制器也可以连接到用户接口（未示出）以便允许用户的显式编程。此外，中央控制器102可以借助于继电器或半导体开关完全关断每个光源，从而允许降低待机功耗。
[0022] 为了允许同步地控制多个光源，可以将这些光源设置成包括光源子集的光组。将关于哪些光源属于特定光组的信息存储到中央控制器的存储器中。
[0023] 创建光组的过程经常称为启动过程（commissioning procedure）并且可以通过固定布线或者通过中央控制器的显式编程而人工地完成。启动过程也可以是自动的。这种自动启动过程可以人工地或者自动地触发。例如，自动启动可以在系统启动期间和/或以规则的间隔（例如每天或每周）自动地触发。优选地，当在限定的时间（例如一个小时）内运动检测器没有检测到人并且光传感器检测到光水平低于预设的阈值（保证足够低日光水平）时，触发自动启动。
[0024] 也可以在中央控制器上存在对于新安装的系统抑制自动启动的开关。为了避免其中中央控制器并不知道触发设备与光源之间的任何关系的情形，可以存在缺省光组。该缺省光组包括连接到中央控制器的所有光源，并且可以由任何可用的触发设备操作。因此，可以使用该缺省光组，直到完成启动。
[0025] 现在，参照图2和图3描述依照本发明实施例的自动启动过程。
[0026] 图2示意性地示出了在具有三个单独的房间201-203的环境中安装的图1中的照明控制系统100。中央控制器102在这里安装到这些房间之一的天花板中。在这里，每个房间具有两个光源104a-f、一个光传感器106a-c以及一个触发设备108a-c。每个触发设备在这里设置成紧靠其对应光传感器。光传感器与触发设备之间的关系（即哪个光传感器和哪个触发设备属于相同的房间）可以在布线期间固定。在这里，光传感器106a与触发设备108a关联，光传感器106b与触发设备108b关联并且光传感器106c与触发设备108c关联。
为了有利于安装，可以通过针对相关的光传感器和触发设备对中央控制器上的连接点标记共同的颜色而使得这些关系是直观的。而且，每个光传感器及其关联的触发设备可以设置在相同的外壳内并且通过由公共插头连接到中央控制器的公共导线连接到中央控制器，由此使得光传感器与触发设备之间的关系是固有的。
为了有利于安装，可以通过针对相关的光传感器和触发设备对中央控制器上的连接点标记共同的颜色而使得这些关系是直观的。而且，每个光传感器及其关联的触发设备可以设置在相同的外壳内并且通过由公共插头连接到中央控制器的公共导线连接到中央控制器，由此使得光传感器与触发设备之间的关系是固有的。
[0027] 应当指出的是，相关的光传感器和触发设备的显式布线典型地对于灵活性的损害要少得多，因为在大多数情况下，存在比触发设备更多的光源。此外，每触发设备的光源数量事先是未知的。尽管在这里光传感器与触发设备之间的关系在布线期间是固定的，但是作为一种可替换方案，它可以例如在安装系统时通过显式编程存储在中央控制器的存储器中。
[0028] 图3为示出依照本发明实施例的自动启动过程的示意性框图。
[0029] 在步骤301中，由中央控制器关断所有光源。
[0030] 接着，在步骤302中，中央控制器接收来自每个光传感器的测量信号。每个测量信号指示光传感器记录的光强度。将该光强度作为该光传感器的初始光强度值存储到中央控制器的存储器中。
[0031] 在步骤303中，由中央控制器接通所述光源之一（同时其他光源保持关断）。
[0032] 在步骤304中，中央控制器接收来自每个光传感器的新测量信号。对于每个光传感器，将新测量信号指示的当前光强度与中央控制器的存储器中存储的相应初始光强度值进行比较。如果当前光强度与初始光强度值之差超过预定阈值，那么这指示光传感器记录了激活的光源发射的光，并且因而确定激活的光源与该光传感器光学接触。对于其中当前测量的光强度与初始光强度值之差不超过预定阈值的光传感器，认为光源不与该光传感器光学接触。
[0033] 预定阈值在这里被选择成降低噪声和其他干扰的影响。本领域技术人员应当认识到，预定阈值的值将取决于各种各样的因素，例如背景光（例如日光）、光传感器的灵敏度、光源发射的光的强度以及光传感器与光源之间的距离。为了改进自动启动过程的精度，当窗户百叶窗落下或者以某种其他方式注意时，最小的外部光干扰该自学习过程是有益的。
[0034] 在步骤305中，将激活的光源与每个光传感器之间的关系存储到中央控制器的存储器中（即存储光源是否与光传感器光学接触）。
[0035] 在步骤306中，关断激活的光源。
[0036] 然后，对于其他光源重复步骤303-306，直到对于所有光源检查了光源与光传感器之间的关系。
[0037] 接着，在步骤307中，确定光组。在该实施例中，与特定光传感器光学接触的所有光源将形成一光组。将光组存储到中央控制器的存储器中，从而允许中央控制器同步地控制特定光组中的所有光源。
[0038] 对于图2中的环境中安装的照明控制系统而言，得到的光源与光传感器之间的关系示于下表中，其中“X”指示光传感器与光源光学接触并且因而处于相同的房间中。106a 106b 106c
104a X
104b X
104c X
104d X
104e X
104f X
104a X
104b X
104c X
104d X
104e X
104f X
[0039] 因此，在这里，光源104a-b将包含在与房间201和触发设备108a关联的第一光组中，光源104c-d将包含在与房间202和触发设备108b关联的第二光组中，并且光源104e-f将包含在与房间203和触发设备108c关联的第三光组中。
[0040] 此外，自动启动的结果也可以通过用户接口读取以便允许人工修改。例如，用户可以组合第一光组和第二光组以便总是一起操作，或者一个也触发另一个。这例如在这些光组彼此邻近并且经常存在人在第一光组与第二光组覆盖的区域之间变动时可能是方便的。
[0041] 此外，如果不能找到光源与光传感器之间的关系（例如因为日光水平如此高，使得光源接通时光强度的变化不能被检测到），那么中央控制器102可以自动地转到非启动模式，其中所有光源104a-f由任何触发设备108a-c同步地操作。
[0042] 依照另一个实施例，所述照明控制系统可以被配置成检测是否存在用来将房间划分成两个更小的房间的活动隔墙。
[0043] 图4示意性地示出了在可以通过活动隔墙403划分成两个单独的房间401、402的房间中安装的上面所述的照明控制系统。在这里，如果活动隔墙打开，那么每个触发设备108a、108b应当控制两个房间段401、402中的光源，然而，如果活动隔墙闭合，那么每个触发设备108a、108b应当只控制与该触发设备设置在相同房间段中的光源（即触发设备108a应当控制光源104a-b，而触发设备108b应当控制光源104c-d）。
[0044] 在这里，可以如下面关于图5所描述的检测隔墙403的存在性。
[0045] 首先，在步骤501中，由中央控制器关断所有光源。
[0046] 接着，在步骤502中，由中央控制器接通第一房间段401中的所有光源104a-b（同时第二房间段402中的光源104c-d保持关断）。
[0047] 在步骤503中，中央控制器接收来自每个光传感器106a-b的测量信号。每个测量信号指示光传感器记录的光强度。
[0048] 在步骤504中，中央控制器将第一房间段401中的光传感器106a记录的光强度与第二房间段402中的光传感器106b记录的光强度进行比较。如果光强度之差超过预定阈值，那么确定活动隔墙403闭合，否则确定活动隔墙403打开。本领域技术人员应当认识到，预定阈值将视情况而定。上述过程的一个优点在于，无需报告活动隔墙是否打开或闭合的特定开关。
[0049] 依照另一个实施例，活动隔墙的存在性可以通过接通两个房间段中的所有光源并且将第一房间段401中的光传感器106a记录的光强度与中央控制器的存储器中存储的期望光强度值进行比较而检测。如果记录的光强度超过期望光强度值，那么中央控制器确定活动隔墙打开，否则认为它是闭合的。期望光强度值可以例如在安装期间通过在活动隔墙打开并且所有光源接通的同时测量光强度而确定。作为一种可替换方案，中央控制器可以首先接通第一房间段中的所有光源（同时第二房间段中的光源关断），接着接通第二房间段中的所有光源（同时第一房间段中的光源关断），并且测量每个段中的光传感器记录的光水平在两种情况下是否保持高于阈值。如果是这样，那么这指示活动隔墙打开。这可以通过降低周围存在大量光时可能发生的光传感器中的饱和效应而提供更好的精度。
[0050] 依照又一个实施例，中央控制器被配置成借助于强度调制产生的标识符而识别各个光源。为了产生标识符，可以随着时间在强度或颜色或光谱内容方面调制光源发射的光。优选地可以进行强度调制，其具有这样细微的差异和/或如此高的调制频率，以至于人眼感知不到变化。标识符由光传感器记录并且然后可以由中央控制器解码。此外，调制方案可以被选择成使用正交模式，其允许甚至在同步地调制所有光源时也检测出每个个别的标识符。一个优点在于，在自动启动过程期间可以同步地接通多个光源，因为相同房间中的光源的标识符可以并行地读取。
[0051] 依照又一个实施例，中央控制器被配置成通过测量光谱贡献、白点和/或色点识别各种不同类型的光源。这可以通过基于特定光谱或者典型地在光源温度稳定之前出现的典型上冲色点偏移使用启发式方法识别各种不同类型的光源而实现。例如，荧光管状灯倾向于以低通量开始，该通量随着灯中的温度变得更高而逐渐增大。当灯变得更暖和时，也存在色点的变化。这种上冲（run-up）行为允许将荧光管状灯与总是暖白色并且立即以全通量开始的卤素灯区分。此外，对于基于HID的灯而言，上冲甚至更长，典型地大约30秒钟。因此，基于HID的灯也具有特有的上冲行为。基于HID的灯的另一个特有特征是当它们关断且应当直接重新启动时的非常长的重燃时间（数分钟）。
[0052] 照明政策经常作为启动过程的一部分而创建。照明政策典型地给予不同的光源不同的角色，例如，照明政策可以决定哪些光源应当甚至在没有人存在时继续运行。这种类型的角色典型地与讨论的光源类型关联。例如，照明政策可以规定：- 除了在日光如此高以至于无需光照的时候之外，非常高效的基于HID的灯由于其非常缓慢的重新启动（典型地大约10分钟）而应当保持接通；
- 如果没有人存在，荧光管状灯应当在长的延迟之后关断；
- 当没有人存在时，容易重新启动且消耗大量功率的卤素灯应当关断。
- 如果没有人存在，荧光管状灯应当在长的延迟之后关断；
- 当没有人存在时，容易重新启动且消耗大量功率的卤素灯应当关断。
[0053] 因此，通过识别光源类型，中央控制器可以自动地创建只包含特定类型的光源的光组。然后，中央控制器可以向得到的光组分配预编程指令集（例如，它应当如何对存在性检测反应以及存在性延迟应当多长）。
[0055] 依照又一个实施例，当光源在正常操作期间（即不仅在自动启动过程期间）接通和关断时，中央控制器监视光强度的变化。接着，中央控制器将检测的光强度变化与存储器中存储的描述期望的光强度变化的值进行比较。这允许自动地检测房间布局的变化和/或有缺陷的光源。然后，中央控制器可以计划例如下一个夜晚期间的自动启动过程。
[0056] 上面主要参照一些实施例描述了本发明。然而，本领域技术人员应当容易理解的是，与上面公开的实施例不同的其他实施例同样可能处于如所附权利要求书限定的本发明的范围内。
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