集成的照明控制模塊和電源開關的製作方法

2023-10-07 02:27:09 2

專利名稱：集成的照明控制模塊和電源開關的製作方法
技術領域：
本發明涉及照明系統和方法，例如用於響應在預定的時間周期內不 止一次地觸發開關而使燈接通。
背景技術：
圖1和2分別表示典型的照明系統100、 200。這樣的原始的家用或 商用的照明系統是有線系統，其中開關110、 210通過接線連接到主電 源，例如在美國是交流110伏，在許多其它國家是交流220伏。開關110、 210通過接線115、 215進一步地連接到光源或包括光源在內的照明器 120、 220,例如在圖1中表示的定位在天花板上的照明器120。此外或 可替換地，如圖2所示，開關210還可以通過接線215連接到壁裝電源 插座230 (稱之為轉換電源插座(switched outlet))。在這種情況下， 將光源/照明器220插入轉換電源插座230。觸發開關110/210使之接 通/斷開，將使電源接通/斷開，因此使光源120、 220接通/斷開。
新的家用照明控制系統正在大量湧現，以便提供更大的靈活性，例 如遠距離地使燈接通/斷開。絕大多數新的家用照明控制系統是由消費 者安裝的，而不是由專業安裝人員安裝的。其結果是，現有的/原有的 照明系統不能連接到新的系統。隨著原有的照明系統的擴展，由於現有 的/原有的照明控制系統與附加的控制和/或照明系統並行但兩個系 統又沒有有效地連接，所以產生的問題越來越多。增加照明控制但又沒 有與現有的控制有效地集成，將在經由原有的和新的照明控制系統這兩 者對於燈進行控制的過程中，使用戶產生混亂和困難。
例如，如果光源是經由原有的開關110、 210 (如圖1-2中所示的) 切換的，並且消費者用新模塊代替所述光源，該新模塊能夠(遠距離) 控制連接到該新模塊的光源，則要通過開關110、 210提供加到新模塊 上的電源。開關110、 210提供開關電源(switched power),該開關電 源來自主電源(例如交流110伏)，或者來自其它源，比如從主電源轉 換/得到的直流電源。觸發開關110、 210使其斷開從而使燈120、 220 斷開，還將使到新模塊的電源斷開，從而可能產生問題。對於消費者而言，如果有的客戶不熟悉新的照明控制系統，問題和 困惑甚至於可能變得更大。客戶希望通過觸發一次通常是在門的角落附
近的開關，使黑暗房間的燈點亮，如圖1-2所示。由於不了解新的照 明控制系統，所以客戶會驚奇地發現，當例如只觸發開關110、 220 — 次至接通位置時，燈並不點亮。於是，例如由消費者代替專業安裝人員 安裝系統所得到的好處卻帶來了一些問題，比如以上所述的問題，其中 包括使新的控制系統斷電並使其不運轉(下面將描述)，以及當觸發牆 壁開關110、 220 —次至認定的接通位置時，不能接通燈。
因此，需要一種易於安裝和使用的新的照明控制系統，它能將用戶 的困惑減至最小。於是，本發明的系統和方法的一個目的是提供使用方 便和安裝簡單的照明控制。

發明內容
這個目的和其它的目的是通過如下的系統和方法實現的，所述的系 統和方法包括光源和開關，所述開關配置成接收輸入電源(power)並提 供開關電源。控制模塊配置成接收開關電源並且控制光源。控制模塊進 一步配置成在響應預定時間周期內開關的不止一次的觸發(即例如兩次 觸發)時向光源提供開關電源。
本發明的系統和方法利用了終端用戶的期望的行為，例如當意圖是 要接通燈時。當燈斷開時，用戶想要接通一個或多個燈，則用戶將要觸 發燈的開關一次。如果新的光控制模塊的電源在響應光開關的觸發一次 時被切斷或者中斷，則所述一個或多個燈將不會接通並保持斷開，即便 在與新的光控模塊相關的遙控器起作用的時候也是如此。然而，由於用 戶不理解所述一個或多個燈不能接通的原因，所以普通的用戶總是要再 一次地觸發燈開關。控制模塊將檢測不止一次觸發開關的這個序列 (s叫uence),並且接通所述一個或多個燈。
從下面提供的詳細描述中，本發明的系統和方法的另外的應用領域 將變得顯而易見。應該理解，詳細描述和特定實例雖然示出了本發明的 系統和方法的示例性實施例，但目的只是在於說明，不是為了限制本發 明的範圍。


從下面的描述、所附的權利要求書和附圖中，將會更好地理解本發
明的設備、系統和方法的這些和其它的特點、方面、和優點，其中 圖1表示典型的照明系統； 圖2表示另一個典型的照明系統；以及 圖3表示按照本發明一個實施例的照明系統。
具體實施例方式
下面的對於某些示例性實施例的描述在本質上只是示例性的，決不 是旨在對於本發明、它的應用、或使用有所限制。在下面的對於本發明 的系統和方法的實施例的詳細描述中，參照對於形成本說明書一部分的 附圖，附圖中藉助圖解的方式表示可以實現所述的系統和方法的特定實 施例。這些實施例的描述足夠詳細，能夠使本領域技術人員將這裡公開 的系統付諸實踐，並且可以理解，還可以應用其它的實施例，在不偏離 本發明的系統的構思和範圍的條件下，可以進行結構上的和邏輯上的變 化。
因此，下面的詳細描述不是限制性的，本發明系統的範圍只由所附 的權利要求限定。圖中標號的前邊的數字在這裡通常對應於附圖的編 號，只是由相同的標號代表在多個圖中出現的相同部件例外。而且，為 清楚起見，省去了對於公知的設備、電路和方法的詳細描迷，這樣做不 會使對於本發明的系統的描述不清楚。
圖3表示按照一個實施例的照明系統300，其中包括智能控制模塊 340。具體來說，將開關310配置成可以響應觸發來切換電源使之接通 /斷開。說明性地，開關310切換來自主電源305 (如交流110伏或交 流220伏)的電源。當然，開關310可以切換任何其它的電源類型或者 電源。
將開關310的輸出(稱之為開關電源)直接提供給控制模塊340。 可選地，可以將開關電源提供給電源插座330,電源插座330例如可以 是與圖2所示的轉換電源插座230類似的牆壁轉換電源插座。在圖3中 以虛線表示出了可選的轉換電源插座330。接收開關電源的控制模塊340 連接到光源或照明器，照明器包括或容納光源320。說明性地，將控制 模塊340配置成可以附著到照明器上，例如用螺絲擰到照明器上，而不 是光源上。又將光源附著到(例如用螺絲擰到)控制模塊340上，於是可以提供簡單的安裝。
將控制模塊340配置成控制連接到該模塊的一個或多個燈320，而 與開關310無關。例如，通過開關310使燈320接通，開關310可以是 原來的開關，其包括在原來的照明系統之內。控制模塊340例如可由遙 控器350控制。控制模塊340和遙控器350可以經由任何通信鏈路(如 有線的或無線的)連結或連通。當然，無線通信是更加方便的，因為它 不需要附加連線將控制模塊340連接到遙控器350和/或另外的開關 上。無線通信可以是任何合適的方式，例如可以通過射頻(RF)、紅外 (IR)、聲納、光學等。例如，可以使用短程無線協議，例如藍牙、Zigbee、 Z-wave、 X10等。
顯然，關於本說明書，對於通信領域的普通技術人員顯而易見的是， 在控制模塊340和遙控器350中可以包括各種元件，例如一個或多個發 射器、接收器、收發器、天線、調製器、解調器、轉換器、雙工器、濾 波器、多路復用器等，為了不使對於本發明的系統和方法的描述含糊不 清，不再對這些元件進一步描述。還可以提供包括處理器370和存儲器 380在內的系統控制器360，其中該處理器執行存儲在存儲器中的指令， 存儲器還可以存儲其它的數據，如與光源的控制有關的預先確定的或可 編程的設定值，其中包括使燈接通/斷開的可編程時間，對於可被控制 以改變自其發出的光的屬性的光源，系統控制器可以改變光的屬性，例 如強度(即，使光暗淡的功能)、顏色、色調、飽和度等等。
應該理解，可以通過任何類型的連結，例如包括有線的或無線的一 個或多個連結，將照明系統300的各種部件按照可操作的方式相互耦合 (其中包括系統控制器360)。例如，開關310可以由它自己的遙控器 按照無線的方式進行控制，以提供開關電源。此外，可選地或者除了遙 控器350以外，可以將另外的單元配置成與控制模塊340通信並且控制 所述的控制才莫塊340。這些另外的單元可以是下迷單元中的一個或多個 個人數字助理(PDA)、行動電話、膝上型計算機或個人計算機等，它 們可以用作或者被編程以用作系統控制器360和/或遙控器350。
發光二極體(LED )是特別適合於可控地提供改變屬性的光的光源， 因為發光二極體可容易地配置成提供具有變化的顏色、強度、色調、飽 和度和其它屬性的光，並且發光二極體通常具有用於控制和調節各種光 屬性的電子驅動電路。然而，可以使用能夠提供各種屬性(例如各種強度水平、不同顏色、色調、飽和度等)的光的任何可控光源，如白熾燈、
螢光燈、卣素燈或高強度放電(HID)燈等等，它們可以具有鎮流器或 驅動器，以便控制各種光屬性。
描述下面的情況是為了更好地理解本發明的照明系統和方法。假定 在房間裡，通過開關310使得與控制模塊340相連的一個或多個燈320 接通，但通過控制單元340 (例如在遙控器350的控制下)使燈320斷 開。在這種情況下，開關310處在接通位置，因此向控制模塊340提供 開關電源，但燈320是斷開的。例如當天黑時用戶進入了這個房間，他 希望燈點亮。用戶接觸門附近的牆壁，燈開關一般設在這裡，他的目的 是尋找燈開關310 (如在黑暗中)。
用戶找到了牆壁開關310並且觸發它以接通一個或多個燈302。因 為牆壁開關310先前的狀態是接通的，所以觸發牆壁開關310將斷開開 關電源，從而切斷電源或者使智能控制模塊340斷電。當然，燈將不會 接通。用戶或許會感覺到困惑，再一次觸發開關310，這是當觸發開關 希望點亮燈但燈並未點亮的情況下的 一 個典型的反應。
智能燈開關或控制模塊340識別到用戶要接通燈的企圖，因此接通 燈320。控制模塊340的這樣一種反應或識別可以基於一個或多個參數， 例如基於在預定的時間周期內的不止一次(例如兩次)的觸發開關310 的序列。可以將這個切換序列參數(例如在短時間內切換兩次)與一個 或多個其它參數組合，以便得到更好的結果，其它參數例如
(a)當用戶進入房間並希望接通燈320時，由於開關310的第一 次觸發引起的控制模塊340的電源中斷/斷開的時間周期。可以使用任 何合適的電源中斷時間周期，這個時間周期可以是預先確定的和/或可編 程的。例如，預先確定的控制模塊340的供電中斷時間周期可以在100 毫秒(ms)和1秒之間。
這樣的時間周期(或者其它的可以使用的時間周期)適合濾除電源 失靈(glitch)，該電源失靈比如是瞬間斷開，這時的電源由於照明系統 外部的原因在短時間間隔內中斷，例如，比如由於點亮的原因加到主電 源305上的電源的短時間供電中斷，該電源失靈還例如是瞬時浪湧或尖 鋒和/或有意地斷開開關310以便從控制模塊340上去除電源的情況。
於是，在檢測在這個時間周期內開關310的觸發序列(比如兩次或 更多次觸發)時，控制模塊340接通燈320。在觸發序列使開關310處在斷開位置的情況下，切斷加到控制模塊340上的電源，控制模塊340 或其它部件(如系統控制器360)可以使開關310起作用(在開關310 配置成可以被遙控的情況下)，由此向控制單元340提供開關電源，而 控制單元340又向一個或多個燈320提供開關電源，於是接通一個或多 個燈320。
(b) 多個控制模塊340，、 340，，當中只有一個控制模塊340被斷開 和接通而其它的控制模塊都不斷開和接通的情況，其中所迷多個控制模 塊340'、 340"相互通信，或者通過系統控制器360被監控。這樣濾除了 電源斷電(power drop outs )，該電源斷電將切斷加到所有控制模塊上 的電源。當然，可選地或者附加地，通過系統控制器360和/或控制模 塊340,可以監控來自主電源305的電源，以確定電源斷電或電源中斷
(power outage )。
(c) 天黑時當用戶進入房間觸發開關310時的情況。可以使用與 控制模塊340和/或系統控制器360通信(有線的或無線的)的傳感器 380來檢測黑暗度。傳感器380可以與控制模塊340和/或系統控制器 360集成在一起。當然，在斷開狀態被解釋為房間是"黑暗"的時候(即 使並非如此)，光源320的狀態也是可以檢測的。更加具體地說，這樣 的解釋很可能獲得用戶的正確意圖，即，使燈接通(不管房間是否黑暗)。
因此，基於用戶希望或想要接通燈的這一結論，例如在默認的設置 (比如默認的強度等等)下，本系統和方法將接通燈。
鑑於這裡的描述，正如本領域技術人員所認識到的，還可以提供各 種不同的改進。存儲器380可以是用於存儲應用數據以及其它數據的任 何類型的設備。應用數據和其它數據由系統控制器360或處理器370接 收，將其配置成按照本發明的系統和方法來執行操作動作。
本發明方法的操作動作特別適合由計算機軟體程序來實現，例如優 選包含與所述方法的各個步驟或動作對應的模塊的計算機軟體程序。這 樣的軟體當然可以在計算機可讀介質中實施，例如集成晶片、外圍設備 或存儲器，所迷存儲器比如是耦合到系統控制器360的處理器370或者 耦合到控制模塊340的處理器的存儲器380或其它存儲器。
計算機可讀介質和/或存儲器380可以是任何可記錄介質(如 RAM、 ROM、可擦除存儲器、CD-ROM、硬碟驅動器、DVD、軟盤、 或存儲卡)，或者可以是傳輸介質(如包括光纖在內的網絡、全球資訊網、電纜、和/或例如使用時分多址訪問、碼分多址訪問或其它無線通信系 統的無線信道)。可以使用能夠存儲適合與計算機系統一起使用的、已
知的或已開發的任何介質，來作為計算機可讀介質和/或存儲器380。
也可以使用附加的存儲器。計算機可讀介質、存儲器380、和/或 任何其它的存儲器可以是長期的、短期的、或者是長期和短期組合的存 儲器。這些存儲器將處理器370配置成實現這裡公開的方法、操作動作、 和功能。存儲器可以是分布式的或局部的，處理器370 (可以提供附加 的處理器)可以是分布式的或者是單個的。存儲器可以實施為電的、磁 的或光學的存儲器，或者實施成這些或其它類型的存儲裝置的任意組 合。而且，應該足夠廣義地理解術語"存儲器"，以便包含在由處理器 訪問的可尋址空間中能夠讀出或寫入地址的任何信息。根據這個定義， 例如網上信息也在存儲器380的範圍內，因為處理器370可以獲取來自 網絡的信息。
處理器370和存儲器380可以是任何類型的處理器/控制器和存儲 器，例如在U.S.2003/0057887中所描述的，其全部內容在此引入作為參 考。處理器370能夠響應對於開關310的觸發序列的檢測來提供控制信 號和/或執行操作，並且執行存儲在存儲器380中的指令。處理器370 可以是專用的或通用的一個或多個集成電路。此外，處理器370可以是 按照本發明的系統工作的專用處理器，或者可以是多個功能中僅一個進 行操作以按照本發明的系統工作的通用處理器。處理器可以利用程序部 分、多個程序段進行操作，或者可以是利用專用的或多用的集成電路的 硬體設備。用來識別用戶的存在和身份的上述系統中的每一個可以與另 外的系統結合起來利用。
當然，應該理解，上述實施例或方法中的任何一個都可以與一個或 者與一個或多個其他實施例或方法進行組合，從而提供對於發現並且使 用戶與特定個性相匹配的更進一 步的改進，並提供相關的建議。
最後，上述的討論僅僅旨在說明本發明的系統，不應該解釋為將所 附權利要求限制至任何特定的實施例或實施例組。於是，儘管參照具體 的示例性實施例尤為詳細地描述了本發明的系統，^旦還應該認識到，本 領域的普通技術人員在不偏離下面權利要求書中提出的本發明系統的 廣義和預想的構思和範圍的條件下，還可以設計出許多改進和可替換實 施例。因此，說明書和附圖被認為是說明性的，並不是旨在限制所附的權利要求的範圍。
在解釋所附的權利要求的過程中，應該理解
a) 術語"包括，，並不排除存在除指定權利要求中列舉的元件或動作 以外的其它元件或動作；
b) 在元件前邊的術語"一個"並不排除存在多個這樣的元件；
c) 在權利要求中的任何附圖標記並不限制權利要求的範圍；
d) 幾個"裝置"可以由相同的物品、或硬體或軟體實施的結構或功 能表示；
e) 所公開的任何元件都可以包括硬體部分(如包括分立的和集成的 電子電路)、軟體部分(如計算機編程)、或者它們的任意組合；
f) 硬體部分可以包括模擬部分和數字部分中的兩者或其中之一；
g) 除非另有特殊說明，任何所公開的設備或者其部分可以組合在一 起，或者分成另外的部分；以及
h) 除非特別指出，並不需要動作或步驟的特定順序。
權利要求
1、一種照明系統(300)，包括光源(320)；開關(310)，配置成接收輸入電源(305)並提供開關電源；和控制模塊(340)，配置成接收所述開關電源並且控制所述光源(320)；所述控制模塊(340)進一步配置成，響應所述開關(310)在預先確定的時間周期內不止一次的觸發，向所述光源(320)提供所述開關電源。
2、 權利要求1的照明系統(300)，其中所述預先確定的時間周 期是在100毫秒和1秒之間。
3、 權利要求1的照明系統(300 )，其中所述預先確定的時間周 期適合於濾除中斷所述輸入電源(305 )的電源失靈。
4、 權利要求1的照明系統(300)，其中所述控制模塊(340) 進一步配置成，當所述光源(320 )和所述開關(310)中的至少一個的 環境具有減小的亮度時，向所述光源(320)提供所述開關電源。
5、 權利要求4的照明系統(300),還包括傳感器(380),所述 傳感器(380 )配置成檢測所述減小的亮度。
6、 權利要求1的照明系統(300),其中所述控制模塊(340) 進一步配置成，當所述輸入電源(305 )保持連續接通時，向所迷光源(320 )提供所述開關電源。
7、 權利要求1的照明系統(300),其中所述控制模塊(340) 進一步配置成，當至少一個附加控制模塊(340，)具有從另外的開關電 源提供的連續電源時，向所述光源(320)提供所述開關電源。
8、 權利要求7的照明系統(300)，還包括系統控制器(360), 所述系統控制器(360)配置成監控所述控制模塊(340)和所述至少一 個附加控制模塊(340，)的電源輸入。
9、 權利要求1的照明系統(300),還包括遙控器(350)，所述 遙控器(350)配置成控制所述控制模塊(340)從而使所述光源(320) 接通/斷開。
10、 一種照明系統(300),包括 光源(320 );和控制模塊(340),配置成接收開關電源並且控制所述光源(320);所述控制模塊(340)進一步配置成，響應開關(310)在預先確定的時 間周期內的依次觸發，向所述光源(320)提供所述開關電源。
11、 權利要求10的照明系統(300)，其中所述開關(310)配 置成接收輸入電源(305 )並提供所述開關電源。
12、 權利要求IO的照明系統(300),其中所述預先確定的時間 周期是在100毫秒和1秒之間。
13、 權利要求IO的照明系統(300 ),其中所述預先確定的時間 周期適合於濾除中斷所述輸入電源(305 )的電源失靈。
14、 權利要求IO的照明系統(300)，其中所述控制模塊(340) 進一步配置成，當所述光源(320)和所述開關(310)中的至少一個的 環境具有減小的亮度時，向所述光源(320)提供所述開關電源。
15、 權利要求14的照明系統(300),還包括傳感器(380),所 述傳感器(380 )配置成檢測所述減小的亮度。
16、 權利要求10的照明系統(300),其中所述控制模塊(340) 進一步配置成，當所述輸入電源(305 )保持連續接通時，向所迷光源(320 )提供所述開關電源。
17、 權利要求10的照明系統(300),其中將所述控制模塊(340) 進一步配置成，當至少一個附加控制模塊(340，)具有從另外的開關電 源提供的連續電源時，向所述光源(320 )提供所迷開關電源。
18、 權利要求17的照明系統(300),還包括系統控制器(360)， 所述系統控制器(360)配置成監控所述控制模塊(340)和所述至少一 個附加控制模塊(340，)的電源輸入。
19、 權利要求10的照明系統(300),還包括遙控器(350),所 述遙控器(350 )配置成控制所述控制模塊(340 )從而使所述光源(320 ) 接通/斷開。
20、 一種控制光源的方法，包括如下動作 在預先確定的時間周期內觸發開關(310)兩次；和 響應所述觸發動作，向所述光源(320)提供電源。
全文摘要
一種照明系統(300)，包括光源(320)；和開關(310)，所述開關配置成接收輸入電源(305)並提供開關電源。控制模塊(340)配置成接收所述開關電源並且控制所述光源(320)。控制模塊(340)進一步配置成，響應所述開關(310)在預先確定的時間周期內不止一次的觸發，向所述光源(320)提供所述開關電源。
文檔編號H05B37/02GK101444144SQ200780017134
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月2日 優先權日2006年5月11日
發明者A·L·德戈德倫-奧伊, D·范德姆倫霍夫, I·馬克萊蘭德, P·P·瑟斯菲爾德, W·L·P·威萊爾特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司