УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УВЕДОМЛЕНИЯ О ПЕРЕДАЧЕ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к выбору источника света среди нескольких источников света посредством удаленного устройства управления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В осветительной системе, имеющей несколько отдельных источников света, которые способны устанавливать связь с удаленным устройством управления, желаемая функция управления заключается в способности управлять световым выходом отдельного источника света просто указывая на него удаленным устройством управления и используя управляющий механизм, такой как кнопки или тому подобное.

Однако для того, чтобы выполнить эту задачу, удаленное устройство управления должно обладать способностью идентифицировать, на какой источник света фактически указывает пользователь. Разработаны способы, в которых каждый источник света передает отличающийся код в направленном сигнале посредством модуляции своего обычного светового выхода или посредством модуляции отдельного передающего код элемента, такого как ИК-СИД (инфракрасный светоиспускающий диод) или радиочастотный передатчик, например, 60 ГГц направленный передатчик. Выбирают код, принятый удаленным устройством управления лучше всего в соответствии с некоторым критерием. Например, критерий может представлять собой «наименьший угол падения» или «самый сильный оптический сигнал» и т.д.

Например, в публикации WO 2007/095740 описана осветительная система, где каждый источник света выполнен с возможностью испускать маяковый сигнал, представляющий его уникальный идентификатор, т.е. код, по команде удаленного устройства управления. То есть удаленное устройство управления передает инструкцию источнику света, которая приказывает источнику света передать маяковый сигнал, который представляет собой направленный сигнал. Маяковый сигнал интегрируется в свет, испускаемый обыкновенным источником света. Удаленное устройство управления выполнено с возможностью принимать свет и извлекать из него маяковый сигнал. С такими осветительными системами связаны проблемы.

Одна проблема связана с синхронизацией. Удаленное устройство управления дает команду нескольким источникам света передавать их коды одновременно. Для того чтобы удаленное устройство управления было способно отделять принятые коды друг от друга, оно оснащено схемой для установления связи оптических сигналов, принятых из различных источников света, тем или иным способом. Для того чтобы получить надежный результат определения того, какой источник света является наиболее заметным, желательно принять оптические сигналы посредством удаленного устройства управления в предполагаемый момент времени, и по существу одновременно.

Существует несколько источников дифференциации времени. Среди прочего, существуют отклонения времени, которое необходимо для того, чтобы удаленное устройство управления сгенерировало инструкцию и она фактически покинула передатчик. Например, обработка инструкции может быть прервана другими процессами в удаленном устройстве управления. Кроме того, существует отклонение времени, которое должен выждать передатчик удаленного устройства управления прежде чем передать инструкцию в эфир. Наиболее популярные современные системы беспроводной передачи для удаленного управления построены по стандарту IEEE.802.15.4, такому как стандарт ZigBee, который использует МДКН-ИК (множественный доступ с контролем несущей - избежание конфликтов (CSMA-СА)). В этой форме множественного доступа передатчик должен ждать завершения других передач прежде, чем передать свое сообщение в эфир. Это называют «выдержкой». В момент генерации инструкции не известно, будет ли одна или несколько выдержек или их не будет вовсе. Эти отличия вызывают нежелательный разброс во времени, в которое удаленное устройство управления фактически обнаруживает коды.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть или, по меньшей мере, уменьшить эти проблемы, а также чтобы предоставить удаленное устройство управления и способ в удаленном устройстве управления, который устраняет или, по меньшей мере, уменьшает разброс.

Эту цель достигают посредством удаленного устройства управления по п.1 и способа в удаленном устройстве управления по п.5. Следует отметить, что для целей данной заявки схему сравнения сигналов следует интерпретировать как любую схему, которая способна осуществлять операции сравнения сигналов в отношении некоторого свойства и выбирать среди них наиболее заметный сигнал.

После того как индикатор передачи инициирует выбор источника света, на прием направленно передаваемых кодов в удаленном устройстве управления не влияют меняющиеся внутренние временные задержки на передающей стороне удаленного устройства управления.

В соответствии с одним из вариантов осуществления удаленного устройства управления, сигнал индикации используют для инициации работы, по меньшей мере, одного коррелятора, содержащегося в удаленном устройстве управления. Тем самым, высока вероятность того, что коррелятор получает соответствующие сигналы.

В соответствии с одним из вариантов осуществления удаленного устройства управления, каждый код состоит из последовательности из одного или нескольких кодовых символов, и удаленное устройство управления скомпоновано для того, чтобы передавать инструкции источникам света, чтобы передавать кодовые символы в различные моменты времени, один кодовый символ в один момент времени. При использовании этого способа передачи кодов символ за символом, который по существу обеспечивает преимущества, инициация операции выбора с использованием передачи сигнала индикации является еще более эффективной.

В соответствии с одним вариантом осуществления удаленного устройства управления, коды генерируют посредством удаленного устройства управления и предоставляют источникам света.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предоставлен способ выбора источника света среди нескольких источников света посредством удаленного устройства управления. Этот способ обеспечивает преимущества, соответствующие этому удаленному устройству управления.

Следует отметить, что изобретение относится ко всем возможным сочетаниям признаков, перечисленных в формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее более подробно описаны эти и другие аспекты настоящего изобретения в отношении сопроводительных чертежей, на которых показаны варианты осуществления изобретения.

На фиг.1 представлена схематическая иллюстрация осветительной системы.

На фиг.2 представлена схематическая блок-схема варианта осуществления удаленного устройства управления в соответствии с данным изобретением.

На фиг.3 представлена временная схема, которая иллюстрирует передачу в осветительной системе.

На фиг.4 представлена блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа выбора источника света в соответствии с данным изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Как показано на фиг.1, вариант осуществления осветительной системы в соответствии с данным изобретением содержит несколько источников света (LS) 1 и удаленное устройство управления (RC) 3, которое используют для управления настройками источников света.

Для того чтобы объяснить взаимодействие между удаленным устройством управления 3 и источниками света 1, на фиг.2 представлена блок-схема варианта осуществления удаленного устройства управления (RC) 3, а также источника света (LS) 1. Источник света 1 содержит блок управления 5, РЧ (радиочастотный) модуль 7, соединенный с блоком управления 5, драйвер 9 осветительных элементов, соединенный с блоком управления 5, и набор осветительных элементов 11, включающий в себя, по меньшей мере, один осветительный элемент, соединенный с драйвером осветительных элементов 9.

Удаленное устройство управления 3 содержит блок управления 15, управляющий механизм 17, соединенный с блоком управления 15, ненаправленный передатчик, который в этом варианте осуществления представляет собой РЧ (радиочастотный) передатчик, расположенный в РЧ модуле 19, в сочетании с радиоприемником, соединенным с блоком управления 15, и приемник направленного сигнала, в данном случае оптический приемник 21, соединенный с блоком управления 15. Управляющий механизм 17 включает в себя пользовательский интерфейс, такой как сенсорный экран или несколько нажимаемых кнопок. Удаленное устройство управления 3 скомпоновано для взаимодействия с источниками света через РЧ взаимодействие посредством РЧ модулей 7, 19 через ненаправленный канал, с одной стороны, и оптическое взаимодействие посредством осветительных элементов 11 и приемника 21 через направленный канал, с другой стороны, который также является однонаправленным от источника 1 света к удаленному устройству управления 3. Кроме того, удаленное устройство управления 3 содержит схему сравнения сигналов 23, соединенную с оптическим приемником 21 и блоком управления 15, и индикатор передачи 25, который расположен в РЧ модуле 19 и соединен со схемой сравнения сигналов 23.

Согласно одному варианту осуществления способа управления осветительной системой, когда пользователь указывает на источник 1 света и нажимает кнопку управления для изменения настроек источника 1 света, удаленное устройство управления 3 начинает взаимодействие с несколькими источниками 1 света по беспроводной радиосвязи посредством РЧ модуля 19. Несколько источников 1 света представляют все источники 1 света в осветительной системе или их подгруппу. Более конкретно, удаленное устройство управления 3 не направленно передает инструкции источникам света 1, приказывая им передавать направленный сигнал, который в данном случае представляет собой оптический сигнал, содержащий код, уникальный для каждого источника 1 света. В передаваемую инструкцию включены различные коды. В этой РЧ связи удаленное устройство управления 3 использует базовую идентификацию, или адреса, которые уникальны для каждого источника 1 света и сгенерированы при производстве. Это само по себе известно специалисту в данной области и, например, такие адреса называют MAC-адресами. Удаленному устройству управления 3 сообщают об этих адресах во время предшествующего ввода в эксплуатацию, что будет описано ниже.

Как изложено выше, существует задержка между генерацией инструкции в устройстве управления 15 и самой передачей инструкции из РЧ модуля 19. Длительность этой задержки плохо поддается предсказанию и меняется вследствие факторов, которые также изложены выше. Однако когда радиосигнал, несущий инструкцию, фактически покидает РЧ модуль 19, индикатор передачи обнаруживает передачу и генерирует сигнал индикации. Индикатор передачи подает сигнал индикации на схему сравнения сигналов 23, где сигнал индикации инициирует начало операции выбора. Таким образом, когда принимают сигнал индикации, схема сравнения сигналов 23 знает, что имела место успешная радиопередача, и начинает операцию выбора сигнала.

Как показано в блок-схеме на фиг.4, в одном из вариантов осуществления способа коды генерируют удаленно от источников 1 света (LS), на этапе 101. В этом варианте осуществления удаленное устройство управления (RC) 3 генерирует коды, но альтернативно осветительная система может содержать центральное устройство, которое генерирует коды и посылает их на удаленное устройство управления 3. Когда пользователь указывает на источник света с использованием удаленного устройства управления 3 и нажимает кнопку 17, чтобы задать световой выход, выполняют следующую процедуру. На этапе 102 удаленное устройство управления 3 принимает пользовательский ввод и ненаправленно передает коды посредством своего РЧ модуля 19 на источники 1 света вместе с командой передавать коды, в то время, как на этапе 103 генерируют сигнал индикации. Когда каждый источник 1 света принимает переданную команду и соответствующий отдельный код на своем РЧ модуле 7, на этапе 104 он направленно передает принятый код посредством набора осветительных элементов 11, т.е. в виде оптического сигнала. Затем удаленное устройство управления 3 в свою очередь принимает оптические сигналы на оптическом приемнике 21, обнаруживает коды, этап 105, и осуществляет процедуру выбора, чтобы узнать, на какой источник 1 света указывает удаленное устройство управления 3, этап 106. Когда источник 1 света выбран, удаленное устройство управления 3 передает новые настройки на источник 1 света, этап 107.

Согласно другому варианту осуществления, коды состоят из кодовых символов, которые также называют элементарными сигналами. На источники 1 света удаленное устройство управления 3 передает один символ в один момент времени. Это выгодно в том отношении, что требования к возможностям источников света могут быть относительно низкими, поскольку они должны передавать только один символ, т.е. часть кода, а не целый код. В качестве примера допустим, что удаленное устройство управления 3 генерирует два различных кодовых символа S1 и S2, где S1=«0» и обозначает «отсутствие света», а S2=«1» и обозначает «полный свет», и допустим, что каждый код состоит из четырех символов. Также допустим, что существует три источника света LS1, LS2 и LS3, а также что удаленное устройство управления генерирует коды c₁={S1,S1,S2,S2}, c₂={S1,S2,S1,S2} и c₃={S2,S1,S1,S2} для LS1, LS2 и LS3, соответственно.

Когда пользователь нажимает кнопку настройки, удаленное устройство управления 3 передает источникам 1 света инструкцию передать их соответствующий первый символ посредством передачи команды {LS1 передает S1, LS2 передает S1, LS3 передает S2} по ненаправленному каналу. Каждый соответствующий источник света направленно передает свой символ. Когда символ фактически передан с удаленного устройства управления, сигнал индикации генерируют и используют, как описано выше. Удаленное устройство управления 3 измеряет обнаруженный ответ.

Удаленное устройство управления 3 передает источникам 1 света инструкцию передать их второй символ с использованием команды {LS1 передает S1, LS2 передает S2, LS3 передает S1}. Снова удаленное устройство управления 3 измеряет обнаруженный ответ. Это повторяют до тех пор, пока все символы не будут переданы по РЧ каналу и оптически приняты удаленным устройством управления 3.

Удаленное устройство управления 3 способно в конечном итоге решить, в соответствии с некоторым критерием, как показано в примере ниже, какой источник 1 света является наиболее заметным, и этот источник света принимают в качестве того, на который указывает удаленное устройство управления 3.

Наконец, удаленное устройство управления передает новые настройки на выбранный источник света.

Временная диаграмма для этого примера выбора источника света проиллюстрирована на фиг.3. Поскольку удаленное устройство управления 3 определяет, когда должна происходить передача символов, осветительная система на общем уровне является автоматически синхронной. Это относится к работе в целом. Как изложено выше, на очень точной временной шкале видно, что на практике некоторые задержки будут происходить в удаленном устройстве управления, а также в источниках 1 света при обработке команд. Однако в сравнении с отклонениями времени в удаленном устройстве управления, которые исправляет настоящее решение, задержки в устройстве управления освещением малы, и, кроме того, они более предсказуемы, поскольку отклонение времени также мало. Следовательно, схема сравнения может начинать работу сразу, когда получает сигнал индикации. Однако в качестве альтернативы можно представить, что вводят незначительное смещение, которое учитывает прием сигнала индикации, в схеме сравнения, для того, чтобы установить, что коды или кодовые символы фактически получены оптическим приемником 21 при выполнении того самого измерения. Временные задержки и их отклонения проиллюстрированы на фиг.3 и обозначены как Δt_i.

Кроме того, источники света не должны знать о кодах, поскольку они просто передают символы, когда и так как они получают команды от удаленного устройства управления 3. Это обозначает, что источники 1 света не должны знать о том, сколько других источников света существует в системе и т.д. Поскольку удаленное устройство управления 3 определяет длины символов или частоту элементарных сигналов, источники 1 света не должны знать об ортогональных и не ортогональных кодах.

В качестве оптимизации, в соответствии с одним из вариантов осуществления способа, команды отдельным источникам света передавать их n-й кодовый символ объединяют в одну трансляцию, а не в m отдельных сообщений для m источников света. Это минимизирует задержки времени прибытия, которые существуют в любом беспроводном канале. В качестве дополнительной оптимизации, трансляции после первой трансляции для завершения кодов могут содержать только изменения относительно предыдущей трансляции. Например, как указано выше в примере и на фиг.3, удаленное устройство управления 3 будет передавать {LS1:S1;LS2:S1;LS3:S2}, {LS2:S2;LS3:S1}, {LS1:S2;LS2:S1}, {LS2:S2;LS3:S2}.

Дополнительный подходящий признак заключается в определении команды окончания передачи, которую удаленное устройство управления 3 передает после последнего переданного символа, поскольку источники 1 света не знают, будет ли конкретный символ последним. При приеме команды окончания передачи, источники 1 света возвращаются к своим настройками до широковещательной передачи первого кодового символа. Преимущество состоит в том, что удаленное устройство управления 3 не должно посылать отдельное сообщение каждому источнику 1 света, чтобы вернуть его к его предыдущим настройкам. Кроме того, или в качестве альтернативы, также существует тайм-аут, так что источники 1 света автоматически возвращаются с их исходным настройкам, если они не получили команду транслировать кодовый символ в течение предварительно определяемого периода времени, который может составлять, например, порядка одной или нескольких секунд.

Что касается измерений и вычислений, осуществляемых удаленным устройством управления 3 с использованием оптических сигналов, полученных от источников 1 света, их можно осуществлять в соответствии с любым эффективным способом, известным в настоящее время или в будущем. Например, известный способ основан на измерении угла падения, где источник света, обладающий наименьшим углом падения, выбирают посредством удаленного устройства управления 3, как раскрыто, например, в неопубликованной заявке PCT/IB2009/052363. Другой способ основан на интенсивности света, где источник света, обладающий наивысшей интенсивностью, выбирают посредством удаленного устройства управления 3. В связи с этим схема сравнения сигналов 23 содержит коррелятор для выполнения операций корреляции на принятых оптических сигналах.

Перед тем как пользователь сможет начать настраивать источники 1 света, между удаленным устройством управления 3 и источниками 1 света должен иметь место некоторый базовый обмен информацией. Это выполняют во время фазы ввода в эксплуатацию. Во время ввода в эксплуатацию удаленное устройство управления 3 получает информацию о количестве источников света в осветительной системе, о подробностях их собственной идентификации и об их возможностях. Эту информацию используют для генерации соответствующих кодов и кодовых символов, которые предпочтительно, но не обязательно, следует выбирать с тем, чтобы получать настолько короткие коды, насколько возможно, или коды, которые эффективны по некоторой другой причине. После генерации удаленное устройство управления 3 передает информацию о кодовых символах на источники света. Таким образом, например, в соответствии с одним из вариантов осуществления, фаза ввода в эксплуатацию представляет собой следующее.

1. Подают питание на источники света.

2. Каждый источник 1 света посредством своего РЧ модуля транслирует сообщение по ненаправленному каналу, которое говорит, что его нужно ввести в эксплуатацию. Источник 1 света содержит свою базовую идентификацию, такую как MAC-адрес.

3. Удаленное устройство управления 3 отправляет источникам света запросы об их возможностях, при этом используя базовую идентификацию. Например, удаленное устройство управления 3 может опрашивать каждый источник света о том, какие частоты PWM может создавать источник света, какова его минимальная/максимальная интенсивность светового выхода и т.д.

4. Учитывая возможности источников 1 света, обслуживаемое число источников света и свой собственный тип приемника, удаленное устройство управления 3 определяет набор подходящих символов и набор кодов.

5. Удаленное устройство управления передает определение символов, которое также называют алфавитом, источникам 1 света. В тех вариантах осуществления, где удаленное устройство управления передает источникам света инструкции передавать целый код за одну операцию вместо символа в один момент времени, удаленное устройство управления дополнительно предоставляет каждому источнику света его соответствующий код.

В настоящее время предпочтительно осуществлять эти стадии ввода в эксплуатацию при начальном запуске осветительной системы, а также в том случае, если изменен алфавит после добавления нового источника света в осветительную систему. Однако необходимо изменить лишь алфавит, когда количество источников света возрастает выше определенного порогового значения. Следовательно, осуществляют большинство хронологических этапов с 1 до 5, адаптированных для добавления одного нового источника света, поскольку остальные источники света уже имеют необходимую информацию. Их нужно лишь обновить, когда текущий набор кодов не позволяет обслуживать еще один источник света.

Существуют альтернативные способы осуществления ввода в эксплуатацию. Например, ввод в эксплуатацию может происходить каждый раз, когда включают источник света.

Что касается самой технологии передачи как для РЧ взаимодействия, так и для оптического взаимодействия, то общие знания специалиста в данной области полезны и достаточны и, следовательно, ее не следует подробно описывать в настоящем документе. Однако следует отметить, что для того применения, где удаленное устройство управления может задавать частоту PWM (широтно-импульсной модуляции) и рабочий цикл в источниках света, будет полезно использовать TDMA (множественный доступ с временным разделением), FDMA (множественный доступ с частотным разделением), или CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов) коды для оптической передачи. В таком применении, например, источники 1 света могут содержать СИД (светоиспускающий диод) осветительные элементы и, более конкретно, красные, зеленые и синие СИД осветительные элементы. В любом случае, для того чтобы передавать коды от источников 1 света, осуществляют некоторый тип модуляции светового выхода, такой как модуляция включением-выключением, используемая в приведенном выше примере, или амплитудная модуляция. Специалист знает, что тип модуляции выбирают по возможности так, что пользователь не воспринимает какого-либо мерцания испускаемого света.

Специалист в данной области понимает, что настоящее изобретение никак не ограничено предпочтительными вариантами осуществления, описанными выше. Наоборот, в рамках объема приложенной формулы изобретения возможно множество модификаций и вариаций. В дополнение к указанному выше, некоторые дополнительные примеры представляют собой следующее.

Согласно альтернативному варианту осуществления, РЧ модули, используемые для ненаправленной связи в удаленном устройстве управления и в источниках света, представляют собой ИК (инфракрасные) модули.

Согласно альтернативному варианту осуществления, направленную передачу от источников света к удаленному устройству управления осуществляют посредством ИК устройств, таких как ИК-СИД. Дополнительная альтернатива состоит в использовании РЧ направленных передатчиков, таких как 60 ГГц РЧ передатчики. Например, эти альтернативы можно применять, когда источник света представляет собой лампу накаливания, которые слишком инертны для непосредственной модуляции.