分布式照明控制的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請 本專利申請是2009年12月16日提交的美國專利申請序號12/639,303的部分繼續(xù)申 請（CIP)，其被通過引用結(jié)合到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 所述實施例一般地設(shè)及照明。更特別地，所述實施例設(shè)及分布式照明控制。
【背景技術(shù)】
[0003] 照明控制系統(tǒng)基于例如預(yù)置時間進(jìn)度表和/或占用和/或日光感測來使建筑物或 住宅內(nèi)的照明操作自動化。照明系統(tǒng)通常采用占用傳感器和/或日光傳感器來確定哪些照 明設(shè)備要激活、解激活或調(diào)整其光水平W及何時該樣做。占用傳感器通常感測定義區(qū)域內(nèi) 的一個或多個人的存在并生成指示該存在的信號。
[0004] 日光傳感器通常感測定義區(qū)域內(nèi)存在的日光量并生成指示該量的信號。通常，照 明系統(tǒng)在中央照明控制器處接收傳感器信號。
[0005] 照明系統(tǒng)是有利的，因為其通常通過在不需要時自動地降低光水平或關(guān)掉設(shè)備和 器械來降低能量成本，并且其可W允許從一個位置控制系統(tǒng)中的所有設(shè)備。
[0006] 中央控制照明系統(tǒng)可能是不利的，因為所有決策作出都在控制器處發(fā)生。因此，如 果控制器變得不操作，則系統(tǒng)中的所有照明設(shè)備不再處于自動化控制下且某些或者全部可 能甚至不會手動地操作。類似地，如果去往或來自控制器的連接被切斷，則由該連接服務(wù)的 照明設(shè)備不再處于自動化控制下且也可能不會手動地操作。不能從除控制器之外的任何地 方實現(xiàn)部分或全系統(tǒng)的功能改變，諸如超越當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的即時需要(例如，在火災(zāi)或其它 緊急事件期間)。另外，中央控制系統(tǒng)在其被縮放（scale)的能力方面受到限制。也就是說， 不容易向中央控制系統(tǒng)添加新的照明設(shè)備。
[0007] 期望的是具有用于提供能夠獨立地可控或受控的照明設(shè)備的方法，系統(tǒng)和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引一個實施例包括照明控制子系統(tǒng)。照明控制子系統(tǒng)包括光源、被禪合到光源的控 制器W及被禪合到控制器的傳感器。傳感器生成感測輸入。照明控制子系統(tǒng)還包括通信接 口，其中，該通信接口將控制器禪合到外部設(shè)備。控制器操作用于至少部分地基于感測輸入 來控制光源的光輸出，并將狀態(tài)或感測信息中的至少一個傳送至外部設(shè)備。
[0009] 另一實施例包括照明控制系統(tǒng)。照明控制系統(tǒng)包括多個子系統(tǒng)，其中，每個子系統(tǒng) 包括光源、被禪合到光源的控制器W及被禪合到控制器的至少一個傳感器。所述至少一個 傳感器生成感測輸入。每個子系統(tǒng)還包括通信接口，其中，該通信接口將控制器禪合到外部 設(shè)備?？刂破髦械拿總€操作用于控制光源的光輸出，并將狀態(tài)或感測信息中的至少一個傳 送至中央控制器或另一子系統(tǒng)中的至少一個。
[0010] 另一實施例包括照明控制系統(tǒng)。照明控制系統(tǒng)包括多個子系統(tǒng)，其中，兩個或更多 子系統(tǒng)能夠充當(dāng)群組，并且其中，每個子系統(tǒng)能夠進(jìn)行獨立的動作。子系統(tǒng)中的每個包括光 源、被電連接到所述光源的控制器，所述控制器操作用于控制所述光源的光輸出并與其它 子系統(tǒng)進(jìn)行通信，W及被連接到所述控制器的至少一個傳感器。
[0011] 另一實施例包括用于與現(xiàn)有光源集成的照明控制系統(tǒng)。照明控制系統(tǒng)包括被禪合 到光源的控制器、被禪合到控制器的傳感器、生成感測輸入的傳感器W及通信接口，其中， 通信接口將控制器禪合到外部設(shè)備。每個控制器操作用于控制光源的光輸出，并將狀態(tài)或 感測信息中的至少一個傳送至外部設(shè)備。
[0012] 根據(jù)結(jié)合W示例的方式圖示出所述實施例的原理的附圖進(jìn)行的W下詳細(xì)描述，所 述實施例的其它方面和優(yōu)點將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0013] 圖1示出了根據(jù)實施例的照明控制子系統(tǒng)。
[0014] 圖2示出了根據(jù)實施例的包括子系統(tǒng)的分布式照明控制系統(tǒng)。
[0015] 圖3示出了根據(jù)實施例的包括子系統(tǒng)和中央控制器的分布式照明控制系統(tǒng)。
[0016] 圖4示出了根據(jù)實施例的包括子系統(tǒng)邏輯組的分布式照明控制系統(tǒng)。
[0017] 圖5示出了根據(jù)實施例的包括子系統(tǒng)邏輯組和中央控制器的分布式照明控制系 統(tǒng)。
[001引圖6是包括根據(jù)實施例的操作照明控制子系統(tǒng)的方法的步驟的流程圖。
[0019] 圖7示出了與中央控制器對接的照明控制子系統(tǒng)(獨立受控?zé)簦┑牧硪皇纠?br>[0020] 圖8示出了獨立可控?zé)舻膶嵤├?br>[0021] 圖9是示出了獨立可控?zé)糁械囊粋€被通電時的計時事件序列的示例的時間線。
[0022] 圖10是示出獨立可控?zé)粽诓僮鞯耐瑫r的計時事件的序列的示例的時間線。
[0023] 圖11是示出了獨立可控?zé)粼黾悠涔馑降耐瑫r的事件序列的示例的時間線。
[0024] 圖12是包括可調(diào)整地增加燈具的光水平的示例性方法的步驟的流程圖。
[0025] 圖13是示出獨立可控?zé)粽跍p小其光水平的同時的事件序列的示例的時間線。
[0026] 圖14是包括可調(diào)整地減小燈具的光水平的示例性方法的步驟的流程圖。
[0027] 圖15是包括控制燈具的方法的示例的流程圖。
【具體實施方式】
[002引如圖中所示，在用于提供獨立可控?zé)?照明子系統(tǒng)）的裝置和方法中具體實施所述 實施例。獨立可控?zé)舻闹辽倌承嵤├總€包括控制器、致動器和傳感器。該些配置相比 于包括分布式傳感器的常規(guī)中央控制照明控制系統(tǒng)提供優(yōu)點。
[0029]圖1示出了根據(jù)實施例的照明控制子系統(tǒng)100。示例性照明控制子系統(tǒng)100包括 與高壓管理器104對接的智能傳感器系統(tǒng)102,該高壓管理器104與光源110對接。高壓 管理器104包括控制器惟理器CPU)120,其被禪合到光源110W及智能傳感器系統(tǒng)102的 智能傳感器CPU135。如所示，智能傳感器CPU135被禪合到通信接口 130,其中，通信接口 130將控制器禪合到外部設(shè)備。智能傳感器系統(tǒng)102另外包括傳感器140。如所指示的，傳 感器可W包括光傳感器141、運動傳感器142W及溫度傳感器143中的一個或多個W及照 相機144和/或空氣質(zhì)量傳感器145。應(yīng)理解的是該不是傳感器的窮舉列表。亦即，可W 將附加或替換傳感器用于利用照明控制子系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)的照明和/或環(huán)境控制。傳感器 140被禪合到智能傳感器CPU135,并且傳感器140生成感測輸入。
[0030] 根據(jù)至少某些實施例，控制器(管理器CPU120和智能傳感器CPU)操作用于至少 部分地基于感測輸入來控制光源110的光輸出，并將狀態(tài)或感測信息中的至少一個傳送至 外部設(shè)備。
[0031] 對于至少某些實施例而言，高壓管理器104接收高功率電壓并生成用于光源110 的功率控制，并且生成用于智能傳感器系統(tǒng)102的低壓供應(yīng)。如所暗示的，高壓管理器104 和智能傳感器系統(tǒng)102相交互W至少部分地基于感測輸入來控制光源110的光輸出，并將 狀態(tài)或感測信息中的至少一個傳送至外部設(shè)備。高壓管理器104和智能傳感器系統(tǒng)102還 可W從外部設(shè)備接收狀態(tài)或控制信息，其可W影響光源110的光輸出的控制。雖然高壓管 理器104的管理器CPU120和智能傳感器系統(tǒng)102的智能傳感器CPU135被示為分開的控 制器，但應(yīng)理解的是對于至少某些實施例而言，可W將兩個分開的控制器（CPU) 120、135實 施為單個控制器或CPU。
[0032] 對于至少某些實施例而言，通信接口 130提供到外部設(shè)備(例如，中央控制器和/ 或其它照明子系統(tǒng)）的無線鏈路。
[0033] 照明控制子系統(tǒng)100的高壓管理器104的實施例還包括能量計122 (也稱為功率 監(jiān)視單元)，其接收照明控制子系統(tǒng)100的電功率。能量計122測量并監(jiān)視照明控制子系統(tǒng) 100所耗散的功率。對于至少某些實施例而言，耗散功率的監(jiān)視提供耗散功率的精確監(jiān)視。 因此，如果管理器CPU120從例如電力公司接收到需求響應(yīng)(通常，在高功率需求的時段期 間接收到的來自電力公司的請求)，管理器CPU120可W確定照明控制子系統(tǒng)100有多好地 對接收到的需求響應(yīng)進(jìn)行響應(yīng)。另外或替換地，管理器CPU120可W提供多少能量(功率） 正在被使用或節(jié)省的指示。
[0034] 對于所述實施例而言，照明控制系統(tǒng)包括多個照明控制子系統(tǒng)，諸如圖1的照明 控制子系統(tǒng)100。一般地，照明控制系統(tǒng)的目的是控制照明，使得只有其在照明系統(tǒng)位于其 中的建筑物或結(jié)構(gòu)內(nèi)被需要的時間和地方才提供適當(dāng)?shù)恼彰?。理想地，照明控制系統(tǒng)在照 明控制系統(tǒng)的壽命內(nèi)W最低的成本操作。該成本包括安裝(一般地稱為CAPEX(資本支出）） 和進(jìn)行中的操作成本(一般地稱為OPEX(操作支出））兩者，其包括能量成本和維護(hù)成本(諸 如燈泡替換、檢查)W及中央控制器的操作。實際照明需要一般地由于變化的建筑物占用水 平和使用W及根據(jù)占用者需要的變化而在照明控制系統(tǒng)的壽命內(nèi)改變。預(yù)期將經(jīng)歷照明需 要的變化的建筑物要求提供低成本改變W降低總成本并延長其壽命的照明控制系統(tǒng)。
[0035] 另外，隨著光源的技術(shù)隨時間推移而改變，理想的照明控制系統(tǒng)支持在不需要替 換照明控制系統(tǒng)的部件的情況下替換光源。在降低成本的同時，理想照明控制系統(tǒng)應(yīng)提高 占用者生產(chǎn)力、健康W及安全性。并且，理想系統(tǒng)應(yīng)聚合操作狀態(tài)和統(tǒng)計，使得可W將實際 操作與期望操作相比較，并且可W確認(rèn)設(shè)計假設(shè)(諸如占用模式)，并且當(dāng)改變設(shè)計W匹配 實際使用時改變配置巧日果需要的話)。
[0036]照明控制系統(tǒng)的至少某些實施例包括多個照明控制子系統(tǒng)。照明控制子系統(tǒng)中的 每個可W獨立地、與其它照明控制子系統(tǒng)(例如，現(xiàn)有硬連線系統(tǒng))相協(xié)調(diào)地和/或與中央控 制器相協(xié)調(diào)地操作。因此，照明控制子系統(tǒng)中的每個可W獨立地安裝并相應(yīng)地修改（adapt) 其操作。
[0037]如前所述，照明控制子系統(tǒng)的實施例包括通信接口、控制器(在討論中列為單個控 制器，但是如前所述，至少某些實施例包括多個控制器，諸如高壓管理器104和智能傳感器 CPU135)、光源、光傳感器W及運動傳感器。對于實施例而言，光源是由一個或多個燈、（多 個）插座和將(多個）燈保持就位并對其進(jìn)行保護(hù)的部分、將(多個）燈連接到電源的布線W 及將幫助指引和分配光的（多個）反射器組成的照明單元。光源的各種實施例包括燈泡技 術(shù)，諸如白巧燈、巧光燈W及LED(發(fā)光二極管)。此外，光源的各種實施例被可控地開啟和 關(guān)斷，并且此外被可控地可調(diào)光（dimm油le)。
[003引對于至少某些實施例而言，控制器進(jìn)行關(guān)于將光源開啟、關(guān)斷W及調(diào)光的判定?？?制器例如由于來自外部設(shè)備(諸如，中央控制器）的命令或通過使用來自傳感器的輸入、保 存配置、日間時、從過去的傳感器輸入所經(jīng)過的時間來處理判定規(guī)則和/或根據(jù)來自其它 子系統(tǒng)的狀態(tài)或傳感器值來做該個。另外或替換地，學(xué)習(xí)行為可W影響判定。
[0039] 在其最基本配置中，控制器僅使用簡單的規(guī)則和僅來自運動和光傳感器的輸入和 經(jīng)過時間來控制開啟或關(guān)斷至少一個光源(無調(diào)光)。對于實施例而言，如圖1中所示將控 制器分離成兩個物理模塊。第一模塊稱為電源組（powe巧ack)(稱為高壓管理器104)，并包 含W下子模塊：