×
30.11.2018
218.016.a240

Результат интеллектуальной деятельности: СВЕТИЛЬНИК С БЕСПРОВОДНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002673559
Дата охранного документа
28.11.2018
Аннотация: Изобретение относится к осветительным приборам. Светильник, выполненный с возможностью крепления к потолку освещаемого пространства, содержит корпус, крепеж для крепления осветительного компонента к корпусу, модуль беспроводного передатчика, содержащий антенну, расположенную в корпусе, и крепежный компонент для крепления светильника к потолочной плите. Крепежный компонент может быть выполнен с возможностью расположения корпуса на расстоянии от потолочной панели для создания воздушного зазора между корпусом и потолочной панелью, благодаря чему корпус образует объемный резонатор для радиочастотной энергии, передаваемой антенной, и воздушный зазор имеет размеры, обеспечивающие возможность излучения радиочастотной энергии от антенны в окружающую среду снаружи корпуса. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к светильнику, в который встроен беспроводной передатчик.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Светильники (или осветительные приборы) образуют главный компонент систем освещения, в частности интеллектуальных осветительных систем, основанных на светодиодном освещении. Другим важным компонентом интеллектуальных осветительных систем являются управляющие модули, оснащенные средствами радиосвязи и антеннами для создания возможности беспроводного подключения. Управляющие модули работают в коммуникационной сети, где каждый модуль образует узел сети. В настоящее время управляющие модули часто интегрируют в светильники. Светильники обычно изготавливают из металла и пластиковых материалов. В частности, любые металлические детали могут оказывать сильное влияние на излучающие свойства антенны. Качество связи (дальность распространения и количество ошибок в пакете (package error rate, PER)) в сети очень сильно зависит от излучающих свойств антенны, при интеграции в осветительную систему.

В настоящее время в светильниках создают специально спроектированные зазоры и отверстия, чтобы электромагнитная энергия правильно распространялась в окружающей среде.

Альтернативой зазорам и отверстиям является создание внешних (т.е. микрополосковых) антенн на внешней поверхности светильника. Такие внешние антенны дороги.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается светильник, выполненный с возможностью крепления к потолку освещаемого пространства, при этом светильник содержит: корпус; крепеж для крепления компонента светильника к корпусу; модуль беспроводного передатчика, содержащий антенну, расположенную в корпусе; и

крепежный компонент, расположенный для крепления светильника к плите потолка и выполненный с возможностью создавать пространство между корпусом и плитой потолка ля образования воздушного зазора между корпусом и плитой потолка, благодаря чему корпус образует объемный резонатор для радиочастотной энергии, передаваемой антенной, при этом воздушный зазор имеет размеры, обеспечивающие возможность излучения радиочастотной энергии от антенны в пространство, расположенное снаружи от корпуса.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается осветительная система, выполненная с возможностью крепления к потолку освещаемого пространства, при этом осветительная система содержит:

по меньшей мере один светильник, описанный выше, и потолочную плиту, прикрепленную к светильнику крепежным компонентом.

Осветительная система может содержать множество светильников, расположенных в упорядоченную группу, при этом каждый светильник является вышеописанным светильником и светильники предназначены для связи друг с другом путем излучения радиочастотной энергии через свои соответствующие антенны.

Для лучшего понимания настоящего изобретения и для иллюстрации вариантов его практической реализации далее следует более подробно описания со ссылками на приложенные иллюстративные чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схематический вид в перспективе осветительной системы.

Фиг. 2 - схематический вид модуля передатчика.

Фиг. 3 - схематический вид диаграммы направленности излучения антенны.

Фиг. 4 - схематическая блок-схема осветительной системы при виде снизу.

Фиг. 5 - Схематический вид в перспективе корпуса светильника работающего как объемный резонатор.

Фиг. 6А - трехмерный схематический вид диаграммы направленности излучения.

Фиг. 6В - вид сбоку диаграммы направленности излучения.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ

В настоящем изобретении между металлическим светильником и металлической потолочной плитой, на которой установлен светильник, имеется воздушный зазор. Изобретатели заметили, что применение воздушного зазора между металлическим светильником и потолочной пластиной дает лучшие излучающие свойства, чем отверстия в самом светильнике. Более того, можно получить свойства эффективного излучения без необходимости в таких отверстиях в светильниках и без необходимости полагаться на внешние антенны, которые могут быть дороги. Отсутствие отверстий во внешних стенках светильников является преимуществом, поскольку для изготовления отверстий требуются дополнительные производственные операции и дополнительные меры по обеспечению безопасности.

На фиг. 1 приведена схематическая блок-схема одного из вариантов. На фиг. 1 показан единственный светильник, изготовленный из любого подходящего материала, но типично из металла. Светильник 1 содержит канал 2 прямоугольного сечения, имеющий сплошное основание 4 и сплошные боковые стенки 6. Управляющий модуль 8 расположен внутри светильника на основании 4. Управляющий модуль 8 содержит антенну 10, расположенную на радиочастотной плате 12 (фиг. 2). Антенна 10 соединена с компонентом 14 радиочастотного генератора, который генерирует радиочастотную энергию, которая должна передаваться от модуля 8. Радиочастотный генератор 14 содержит контроллер или реагирует на контроллер для определения генерируемых управляющих сигналов известным способом, описание которого опускается. Управляющие сигналы предназначены для приема другими управляющими модулями в осветительной системе, как более подробно будет описано ниже.

Светильник 1 имеет отражатель 16, прикрепленный к нижней стороне основания, с наклонными стенками, имеющими отражающий материал на своей внутренней стороне.

Светильник 1 оснащен по меньшей мере одним осветительным компонентом, прикрепленным к нижней стороне основания 4 одним или более подходящим крепежным элементом так, чтобы осветительный элемент излучал свет, который отражается вниз отражателем. Осветительные компоненты могут быть расположены так, чтобы управляющими сигналами, которыми обмениваются светильники системы через управляющий модуль в каждом светильнике.

На каждой верхней кромке прямоугольного канала имеются проходящие продольно участки, которые поддерживают наклоненные внутрь стенки 18. Боковая стенка 6, продольно проходящие участки и наклоненные внутрь стенки 18 являются сплошными, т.е., они выполнены из непрерывного материала без зазоров или отверстий. В этом контексте следует понимать, что могут существовать конструктивные соображения, которые могут потребовать наличия отверстий, например, под винты или иные крепежные элементы и фитинги, но специальные зазоры и отверстия, предназначенные для излучения радиочастотной энергии, отсутствуют.

Светильник оснащен крепежным компонентом (не показан), который крепит светильник 1 относительно потолочной плиты 20, например, изготовленной из металла, прикрепленной к потолку или образующей часть потолка. Светильник можно крепить к самой потолочной плите 20 или к другой части потолка так, чтобы он был прикреплен к потолочной плите. В любом случае, между верхней кромкой наклоненных внутрь стенок 18 канала светильника и нижней поверхностью потолочной плиты 20 образуется воздушный зазор 22.

Как уже упоминалось, изобретатели заметили, что использование воздушного зазора между металлическим светильником и потолочной плитой приводит к улучшению излучающих свойств по сравнению с отверстиями в самом светильнике. Помимо положительного эффекта, заключающегося в том, что воздушный зазор позволяет эффективно излучать в окружающую среду электромагнитную энергию, излучаемую антенной, применение воздушного зазора позволяет получить диаграмму направленности излучения с полезными свойствами направленности излучения.

На фиг. 3 показана диаграмма направленности излучения (при виде сверху вниз) излучающей структуры в светильнике по фиг. 1. В диаграмме на фиг. 3 предполагается, что антенна 10 расположена в основании для излучения радиочастотной энергии в направлении по существу вдоль длины прямоугольного канала, например, от наблюдателя на фиг. 1. Если смотреть сбоку, диаграмма направленности излучения имеет направленные вниз лепестки. Это также является полезным, поскольку позволяет устройствам, расположенным ниже уровня потолка принимать радиочастотные сигналы от этого светильника. На фиг. 6А и 6В показаны диаграммы направленности излучения в трехмерном и в двухмерном представлении, соответственно (вид сбоку).

На фиг. 3 показана диаграмма направленности излучения при виде сверху. Она является по существу крестовидной, т.е., идеальной для светильников, расположенных в форме прямоугольной упорядоченной группы. Это особенно относится к осветительным решениям, где светильники расположены в форме матричной решетки, например, в офисах или на автомобильных парковках. Пример показан на фиг. 4, где показана нижняя часть осветительной системы, в которой решетка, образованная светильниками 1, прикреплена к нижней стороне потолочной плиты 20, которая сама показана относительно потолка 24. Светильник, обозначенный позицией ТХ, показан излучающим для того, чтобы сигнал, излучаемый светильником 1, обозначенным позицией ТХ, принимался другими светильниками решетки. Таким образом, крестовидная диаграмма направленности излучения по фиг. 3 особенно походит для достижения этой цели и является эффективным решением.

На фиг. 4 каждый светильник может содержать управляющий модуль, как описано выше со ссылками на фиг. 1. Управляющие модули работают в коммуникационной сети, где каждый модуль образует узел сети. Это позволяет светильникам поддерживать связь друг с другом и управлять уровнями освещения. Качество связи (длина распространения и количество ошибок в пакете) в сети существенно улучшается благодаря эффективной диаграмме направленности излучения, полученной за счет применения воздушного зазора.

Материалом потолка 24 может быть металл или бетон, и применение металлической потолочной плиты допустимо в обеих ситуациях. Принцип воздушного зазора работает особенно хорошо для светильников, имеющих форму, показанную на фиг. 1 с прямоугольным каналом, который является поддоном, в котором размещена арматура. Однако он применим и для светильников другого типа, как будет понятно из нижеследующего описания.

Механизм концепции воздушного зазора основан на идее объемного резонатора. Металлический канал 2 светильника 1 вместе с потолочной плитой 20 образует отъемный резонатор. Управляющий модуль 8, содержащий антенну 10, является источником радиочастотной энергии расположенным внутри объема, и энергия распределяется в соответствии с поперечными силовыми линиями магнитного поля по корпусу, как показано на фиг. 5. пунктирными линиями показаны силовые линии магнитного поля, которые соответствуют поверхностным токам. Затем, когда, как предложено выше, применяется воздушный зазор, эти поверхностные токи блокируются и в соответствии с законом Фарадея в апертуре, образованной воздушным зазором, возникает наведенное напряжение (и соответствующее электрическое поле). Сплошные линии показывают силовые линии этого электрического поля. Воздушный зазор работает как своего рода щелевая/апертурная антенна для дополнения проводной антенны 10, которая получает радиочастотную энергию, генерируемую управляющим модулем 8. Апертура 22 возбуждается от внутренней энергии и излучает энергию наружу корпуса, образованного стенкой 6 и основанием 4. Этот воздушный зазор может иметь размеры, подходящие для структуры светильника любого размера, принимая во внимание длину волны излучения и характеристики корпуса. В одном примере было показано, что минимум 3 мм обеспечивают особенно эффективное излучение в комбинации и оптимальной диаграммой направленности излучения, когда используется в светильнике в форме поддона для арматуры, показанном на фиг. 1 и в решетке, показанной на фиг. 4.

Однако, поскольку концепция основана на объемном резонаторе, точная форма светильника и положение управляющего модуля 8 в светильнике не критичны для эффективности излучения, если типичное распределение поля (ТМ) остается доминирующим. Это должно быть справедливо для случая, когда сечение светильника не превышает нескольких (1-4) длин волн испускаемого излучения. Например, для промышленного, научного и медицинского диапазона (ISM) 2,4 ГГц (длина волны 12,5 см) сечение должно быть меньше 15-50 см.

На диаграмму направленности излучения немного может влиять продольное положение модуля передатчика в светильнике, но это не оказывает негативного влияния на эффективность излучения и на характеристики коммуникационной таких светильников в форме поддонов. Более того, длина светильника может оказывать влияние на диаграмму направленности излучения, но, тем не менее, общее преимущество сохраняется.

Уникальное преимущество концепции применения воздушного зазора между металлическим светильником и металлической потолочной плитой заключается в том, что она объединяет эффективный путь распространения электромагнитной энергии в окружающую среду (включая узлы сети) со свойствами направленности, которые являются оптимальными для светильников, расположенных в форме решетки, как в офисах и автомобильных парковках. Особенно для металлических светильников в форме поддона принцип воздушного зазора является очень эффективным для получения превосходных излучающих характеристик. Кроме того, он устраняет необходимость в дополнительных средствах в светильнике, таких как отверстия, а также в использовании дополнительных антенн, что позволяет экономить средства.

Из изучения чертежей, описания и проложенной формулы специалистам понятны и другие варианты описанного решения. В формуле изобретения термин "содержащий" не исключает наличия других элементов или этапов, а термины в единственном числе не исключают наличия множественно числа. Один процессор или другой узел моет выполнять функции нескольких объектов, приведенных в формуле. Один только факт того, что определенные признаки описаны в разных зависимых пунктах формулы, не исключает возможности комбинирования этих признаков для получения преимуществ. Любые позиции в формуле изобретения не должны толковаться в ограничительном смысле.


СВЕТИЛЬНИК С БЕСПРОВОДНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ
СВЕТИЛЬНИК С БЕСПРОВОДНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ
СВЕТИЛЬНИК С БЕСПРОВОДНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ
СВЕТИЛЬНИК С БЕСПРОВОДНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ
СВЕТИЛЬНИК С БЕСПРОВОДНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 121-130 из 459.
26.08.2017
№217.015.ee79

Система освещения

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано для системы освещения. Техническим результатом является упрощение изготовления. Система освешения содержит подложку, включающую резистивный лист (RS), содержащий множественные электроды (A, B, C, D), причем каждый электрод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628953
Дата охранного документа: 23.08.2017
29.12.2017
№217.015.f0a6

Способ, световой модуль и приемный блок для светового кодирования

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении надежности связи. Для этого способ включает этап работы по меньшей мере двух источников света (A, B), устроенных для того, чтобы испускать свет (101), который...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638944
Дата охранного документа: 19.12.2017
29.12.2017
№217.015.f0f8

Схемное устройство и сид лампа, содержащая это схемное устройство

Изобретение относится к схемному устройству для работы по меньшей мере одного осветительного устройства малой мощности с рабочим напряжением с отсечкой фазы. Техническим результатом является возможность обеспечить питание по меньшей мере одного осветительного устройства малой мощности с рабочим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638958
Дата охранного документа: 19.12.2017
29.12.2017
№217.015.f0ff

Ткань с имеющей кремнийорганическую основу оптикой

Изобретение относится к ткани с имеющей кремнийорганическую основу оптикой и касается способа прикрепления элемента, имеющего кремнийорганическую основу, к элементу, имеющему текстильную основу. Способ включает стадии: подача кремнийорганического материала и волокнистого материала; смачивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638985
Дата охранного документа: 19.12.2017
29.12.2017
№217.015.f15f

Осветительное устройство, основанное на световоде со светорассеивающими частицами и модуле выбора светового угла

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение равномерности освещения. Осветительное устройство (1) содержит световод (2) с введенными светорассеивающими и/или светоотражающими частицами (5), первый светоиспускающий элемент (6а) и второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638822
Дата охранного документа: 18.12.2017
29.12.2017
№217.015.f16d

Персонализированное освещение открытого участка

Изобретение относится к системам освещения. Техническим результатом является решение задачи управления освещенностью с целью достижения персонализированного освещения открытого участка. Результат достигается тем, что система для управления освещенностью содержит по меньшей мере один источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631335
Дата охранного документа: 21.09.2017
29.12.2017
№217.015.f210

Осветительный прибор с сид и улучшенным отражающим коллиматором

Изобретение относится к области светотехники, а именно: к осветительному прибору, содержащему корпус с соединителем для источника света со светодиодами, отражающий коллиматор и преломляющий коллиматор, а также к способу его изготовления. Техническим результатом является повышение теплоотдачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636754
Дата охранного документа: 28.11.2017
29.12.2017
№217.015.f219

Способ для увеличения питательной ценности съедобной части растения при помощи света и предназначенного для этого осветительного прибора

Группа изобретений относится к области селького хозяйства, в частности к растениеводсту. В способе увеличения питательной ценности в первой части растения сельскохозяйственной культуры первая часть растения включает съедобную часть растения, а сельскохозяйственная культура в дополнение к первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636955
Дата охранного документа: 29.11.2017
29.12.2017
№217.015.f27b

Led-модуль с емкостными соединениями

Светоизлучающий диодный (LED), модуль (2), выполненный с возможностью излучать свет, когда соединен с источником (30) питания переменного тока, содержит первый и второй вывод (24, 26) LED-модуля, по меньшей мере одну пару диодов (20, 22), соединенных встречно-параллельным образом между выводами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637402
Дата охранного документа: 04.12.2017
29.12.2017
№217.015.f34c

Компоновка схемы

Изобретение относится к осветительным системам и, в частности, к компоновке схемы для управления осветительным устройством с подачей питания с отсечкой по фазе. Техническим результатом является значительное сокращение видимого мерцания света на выходе осветительного устройства. Результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637307
Дата охранного документа: 04.12.2017
Показаны записи 1-9 из 9.
20.01.2015
№216.013.1ec6

Система освещения и способ управления системой освещения

Изобретение относится к системе освещения, содержащей источники света для общего освещения, источники света для местного освещения и датчики присутствия для детектирования присутствия в ряде зон присутствия и для управления источниками света для общего освещения и источниками света для местного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539319
Дата охранного документа: 20.01.2015
20.04.2015
№216.013.41e5

Индуктивная передача энергии

Использование: в области индуктивной передачи энергии. Технический результат - обеспечение быстрой активизации передатчика, находящегося в режиме ожидания, посредством приемника. Осуществляется передача энергии от передатчика (11) к приемнику (10), причем приемник (10) содержит генератор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548367
Дата охранного документа: 20.04.2015
25.08.2017
№217.015.9c52

Детектирование наличия объекта с использованием осветительного устройства с расщепленным пучком

Изобретение относится к области систем освещения и, более конкретно, к способу и системе для определения наличия объекта в области, окружающей осветительное устройство с расщепленным световым пучком. Техническим результатом является снижение потребления энергии системами освещения. Результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610426
Дата охранного документа: 10.02.2017
25.08.2017
№217.015.bb6e

Система, содержащая главный электрический блок и периферийный электрический блок

Изобретение относится к системе управления. Техническим результатом является уменьшение потребляемой мощности системой, содержащей главный электрический блок (2) и периферийный электрический блок (3, 4, 5). Результат достигается тем, что главный электрический блок и периферийный электрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615771
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.c2c8

Оценка расстояния с использованием осветительного устройства с расщепленным пучком

Изобретение относится к способу определения расстояния от датчика до осветительного устройства. Заявленное осветительное устройство включает в себя, по меньшей мере, первый источник света, сконфигурированный для испускания первого светового пучка, предназначенного для освещения заданной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617912
Дата охранного документа: 28.04.2017
25.08.2017
№217.015.c3fd

Обнаружение интерференции в сети активных датчиков

Изобретение относится к сети активных датчиков в системе управления. Технический результат – избежание интерференции между датчиками. Для этого активные датчики, которые могут представлять собой датчики фиксированной инфраструктуры, обеспечивают информацию об обнаружении присутствия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617324
Дата охранного документа: 24.04.2017
29.05.2018
№218.016.57e0

Осветительное устройство и светильник, содержащий антенну

Изобретение предусматривает осветительное устройство (104) и светильник (200). Осветительное устройство содержит излучатель (110) света, термически связанный с радиатором (120). Осветительное устройство дополнительно содержит схему (130) связи, подсоединенную к радиатору для передачи и/или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654837
Дата охранного документа: 22.05.2018
11.11.2018
№218.016.9c58

Осветительное устройство и светильник, содержащий встроенную антенну

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение эффективности связи. Осветительное устройство содержит световой излучатель (110), термически подсоединенный к теплоотводу (120). Осветительное устройство дополнительно содержит связанную с теплоотводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672052
Дата охранного документа: 09.11.2018
30.10.2019
№219.017.dbd6

Системы и способы для управления освещением

Изобретение относится к системам управления освещением. Техническим результатом является обеспечение мониторинга потребления энергии и использования ресурсов в физических структурах и регулирование поведения системы освещения. Результат достигается тем, что система освещения включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704309
Дата охранного документа: 28.10.2019
+ добавить свой РИД