遥控LED照明装置和遥控照明物联网的制作方法

文档序号:14685279发布日期:2018-06-12 23:23
遥控LED照明装置和遥控照明物联网的制作方法

本发明涉及物联网技术,特别涉及一种遥控LED照明装置、可寻址的遥控照明物联网和遥控LED照明装置的方法。



背景技术:

在智能照明应用中,诸如手机、平板电脑和可穿戴设备之类的移动端设备被用来作为照明装置的控制器。当需要对照明装置进行控制时(例如开关照明装置、调整亮度、色调、色温和饱和度等),手机、平板电脑和可穿戴设备向照明装置发送控制信号,配备无线通信模块的照明装置响应于该控制信号,对光源进行控制。

蓝牙是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备之间的短距离通信。目前蓝牙通信功能已经成为移动设备端的标准配置,因此在智能照明应用中,控制器与照明装置之间普遍采用基于蓝牙协议的通信。但是蓝牙技术比较复杂,硬件和软件实现成本较高,这对于智能照明的推广是不利的。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种遥控LED照明装置,其能够以低成本的方式实现遥控功能。

按照本发明一个方面的遥控LED照明装置包括:

LED光源;

向所述LED光源供电的适配电源;以及

无线通信模块,

其中,所述无线通信模块被配置为从射频遥控器接收控制信号,所述适配电源被配置为基于所述控制信号控制其向所述LED光源的供电。

优选地,在上述遥控LED照明装置中,所述无线通信模块被集成在所述适配电源内并且由所述适配电源供电。

优选地,在上述遥控LED照明装置中,所述射频遥控器工作在ISM频段上。

本发明的另外一个目的是提供一种可寻址的遥控照明物联网,其能够以低成本的方式实现LED照明装置的遥控功能。

按照本发明一个方面的可寻址的遥控照明物联网包括至少两个LED照明装置,每个所述LED照明装置包含LED光源、向所述LED光源供电的适配电源和无线通信模块,

其中,每个所述LED照明装置中的无线通信模块被配置为执行下列操作:

从射频遥控器接收控制信号,所述控制信号包含受控设备地址和控制命令;以及

如果当前从遥控器接收控制信号的LED照明装置与所述受控设备地址相关联,则使该LED照明装置内的适配电源基于所述控制信号控制向LED光源的供电,否则,则向其它LED照明装置转发所述控制信号。

优选地,在上述遥控照明物联网中,所述无线通信模块被集成在所述适配电源内并且由所述适配电源供电。

优选地,在上述遥控照明物联网中,所述射频遥控器工作在ISM频段上。

优选地,在上述遥控照明物联网中,所述无线通信模块按照下列方式向其它LED照明装置转发所述控制信号:

将所述控制信号由第一格式转换为第二格式;以及

定向发送或广播第二格式的控制信号。

优选地,在上述遥控照明物联网中,第二格式的控制信号的物理层遵循下列协议中的一种:蓝牙通信协议、WiFi通信协议和Zigbee通信协议。

本发明的另外一个目的是提供一种遥控LED照明装置的方法,其能够以低成本的方式实现LED照明装置的遥控功能。

按照本发明还有一个方面的遥控LED照明装置的方法包括下列步骤:

第一LED照明装置的无线通信模块从射频遥控器接收控制信号,所述控制信号包含受控设备地址和控制命令;

如果第一LED照明装置与所述受控设备地址相关联,则使第一LED照明装置内的适配电源基于所述控制信号控制向LED光源的供电,如果第二LED照明装置与所述受控设备地址相关联,则向第二LED照明装置转发所述控制信号;

第二LED照明装置的无线通信模块从第一LED照明装置接收所述控制信号;以及

第二LED照明装置内的适配电源基于所述控制信号控制向LED光源的供电。

附图说明

本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解,附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括:

图1为按照本发明第一实施例的遥控LED照明装置的示意图。

图2为按照本发明第二实施例的可寻址的遥控照明物联网的示意图。

图3为按照本发明第三实施例的遥控LED照明装置的方法的流程图。

具体实施方式

下面参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现,而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整,以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

在本说明书中,术语“照明装置”应该广义地理解为所有能够通过提供光线以实现实用的或美学的效果的设备,包括但不限于球泡灯、台灯、面板灯、筒灯、壁灯、射灯、日光灯、吊灯、吸顶灯、路灯、手电筒、舞台布景灯和城市景观灯等。

术语“LED照明装置”指的是采用发光二极管(LED)作为光源的照明装置,这里所述的LED例如包括但不限于P-N结无机半导体发光二极管和有机发光二极管(OLED和聚合物发光二极管(PLED))。

术语“室内”指的是根据建筑物的使用性质和所处环境,运用物质技术手段所创建的空间区域,其例如包括但不限于建筑物内部区域以及临近建筑物的区域。

术语“适配电源”或“驱动电源”指的是连接在LED照明装置外部的交流(AC)或直流(DC)电源与作为光源的发光二极管之间的“电子控制装置”,用于为发光二极管提供所需的电流或电压(例如恒定电流、恒定电压或恒定功率等)。在具体的实施方案中,驱动电源可以模块化的结构实现,例如其包含印刷电路板和一个或多个安装在印刷电路板上并通过布线电气连接在一起的元器件,这些元器件的例子包括但不限于LED驱动控制器芯片、整流芯片、电阻器、电容器、电感器和变压器等。

术语“无线通信模块”指的是能够实现无线信号发射和接收功能的电子装置,其例如可以集成电路的形式实现,也可以多个分立的电子元器件的组合的形式实现。

“耦合”应当理解为包括在两个单元之间直接传送电能量或电信号的情形,或者经过一个或多个第三单元间接传送电能量或电信号的情形。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外,本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。

诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。

按照本发明的一个方面,利用射频遥控器(例如用于电视机的射频遥控器)来控制LED照明装置。优选地,射频遥控器工作在ISM频段上。射频频段的电磁波无方向性限制,传输距离也远大于一般的红外线。更为重要的是,业界有众多的射频芯片可供选用,这些射频芯片在功耗方面具有突出的优势,通信协议也较蓝牙通信协议要简单得多。在本发明中,控制信号在遥控器与LED照明装置之间的传输借助射频频段的电磁波信号实现。虽然可以基于蓝牙技术完成LED照明装置与控制端(例如手机、平板电脑和可穿戴设备等)之间的通信,从而实现照明装置的遥控功能,但是本发明的上述方案无论是开发周期、制造成本和可推广性而言都具有特别突出的优势。

图1为按照本发明第一实施例的遥控LED照明装置的示意图。图1所示的遥控LED照明装置110包括LED光源111、向LED光源111供电的适配电源112以及无线通信模块113。

在图1所示的实施例中,无线通信模块113被配置为从射频遥控器120接收控制信号S,适配电源112被配置为基于控制信号S控制其向LED光源111的供电。在本实施例中,控制信号S可包含控制命令,可选地,还可包含受控设备地址。

LED通常要求工作在恒流、恒压或恒功率下,因此现有的LED照明装置一般都配备适配电源以将来自外部电源(例如交流市电)的电能转换为具有适合于LED工作要求的恒定电压、恒定电流或恒定功率的电能。一般地,除了适配电源以外,LED照明装置还包括LED光源和容纳LED光源的壳体或基座(例如射灯灯杯、日光灯管、球泡灯泡壳等)。在一种典型的布置中,适配电源与LED光源都被设置于壳体或基座内;在另一种典型的布置中,适配电源与容纳LED光源的壳体或基座是分离的;在还有一种典型的布置中,LED光源被集成在适配电源内(例如LED被设置在适配电源的电路板上)。

优选地,无线通信模块113作为电路模块被集成到LED照明装置的适配电源112内并且由后者供电。如上所述,适配电源可以模块化的结构实现,其一般包含印刷电路板和安装在印刷电路板上并通过布线电气连接在一起的元器件。优选地,无线通信模块113采用集成电路的形式,其作为元器件被布置在印刷电路板上并且与其它元器件电气连接以实现无线信号的接收和发射功能。考虑到无线通信模块与适配电源在功能上的独立性,可以采用系统级封装(SIP)和3D封装技术将多个芯片集成在一个封装内,从而实现基本完整的遥控功能。芯片级系统(SoC)是一种集成微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器等单元的专用集成电路。可选地,无线通信模块也可采用芯片级系统(SoC)的形式实现。此外,芯片级系统提供了外部编程能力,因此特别有利于在照明装置安装之后,以应用编程(IAP)的方式,对照明装置进行在线升级。

图2为按照本发明第二实施例的可寻址的遥控照明物联网的示意图。需要指出的是,作为网络节点的LED照明装置的数量可以是两个或者更多,图2中所示的情形仅仅是示例性的。此外,LED照明装置的分布也存在各种各样的情形,例如在本实施例中假设(但非必需) LED照明装置分布在不同的室内空间,使得位于其中一个LED照明装置附近的遥控器的发射功率不足以覆盖另一个LED照明装置所处的位置。

图2所示的可寻址的遥控照明物联网20包括LED照明装置210、220,每个LED照明装置210(220)包括LED光源211(221)、适配电源212(222)和无线通信模块213(223)。优选地,无线通信模块被集成到LED照明装置的适配电源内并且由后者供电。

无线通信模块(例如LED照明装置210的无线通信模块213)从射频遥控器30接收信号S,该信号包含关于LED照明装置的控制命令和受控设备地址例。

无线通信模块213对接收到的控制信号S进行解码以提取其中包含的受控设备地址和控制命令。如果受控设备地址与LED照明装置210相关联或相对应,则LED照明装置210内的适配电源212基于控制命令控制向LED光源211的供电,否则,无线通信模块213向其它LED照明装置转发控制信号。

在本实施例中,优选地,无线通信模块213按照下列方式向其它LED照明装置转发控制信号:将第一格式的控制信号S转换为第二格式的控制信号S',随后定向发送或广播经格式转换后的控制信号。

相应地,在LED照明装置220处,无线通信模块223从无线通信模块213接收到第二格式的控制信号S',该信号包含关于LED照明装置的控制命令和受控设备地址例。随后,无线通信模块223对接收到的控制信号S'进行解码以提取其中包含的受控设备地址和控制命令。如果受控设备地址与LED照明装置220相关联或相对应,则LED照明装置220内的适配电源222基于控制命令控制向LED光源221的供电。

优选地,第二格式的控制信号S'的物理层遵循下列协议中的一种:蓝牙通信协议、WiFi通信协议和Zigbee通信协议。更好地,第二格式的控制信号S'的应用层采用基于表1所示形式的信号帧。

表1

如表1所示,信号帧分为命令帧和可选的响应帧,其中,信号帧由第二格式的控制信号的发起方(例如本实施例中的LED照明装置210)发送,而响应帧由第二格式的控制信号的接收方(例如本实施例中的LED照明装置220)发送。

命令帧和响应帧的总长度均为13个字节,表1中的每列长度为1个字节。

表1所示的命令帧可以用来执行下列操作:读取芯片ID、调整LED光源的亮度、显色指数、色调、色温和饱和度、写入厂商代码等。每个命令帧包括下列各个域:

帧头(头标记):固定为值'3AH'。如若后面的数据部分出现值'3AH',则需要连续发送两个'3AH'以区别于帧头。否则判定为帧格式错误,与受控设备相关联的LED照明装置对于该命令帧将不予响应。

CMD域:该域指示所执行操作的类型。

DID7~DID0:这些域指示受控设备的地址或受控LED照明装置的身份识别代码。

D1~D3:这些域指示执行相应操作所需的数据,例如需要达到的亮度、显色指数、色调、色温和饱和度的目标值。

MID域:该域指示制造厂商身份识别码。

表1所示的响应帧用来指示命令帧操作的执行结果,例如对于读取芯片ID的命令帧,相应的ID被填入响应帧的DID7~DID0和D1~D3 域内,对于调整LED光源的亮度、显色指数、色调、色温和饱和度、写入厂商代码的命令帧,如果操作成功,则字符'S'、'U'、'C'、'C'、'E'、'S'、'S'被填入响应帧的DID7~DID0和D1域内。

在表1中,'XX'表示该字节可以取值为任意值。

图3为按照本发明第三实施例的遥控LED照明装置的方法的流程图。示例性地,这里利用借助图2所述的遥控照明物联网来实现图3所示的实施例。但是对于本领域内技术人员来说可理解的是,本实施例所示的方法并不局限于具有特定架构的物联网。

如图3所示,在步骤S301中,无线通信模块213从射频遥控器30接收控制信号S。如上所述,控制信号S包含受控设备地址和控制命令。

随后进入步骤S302,无线通信模块213从控制信号S提取控制命令和受控设备地址。接着在步骤S303,判断LED照明装置210与受控设备地址是否相关联,如果关联,则进入步骤S304,否则转入步骤S305。需要指出的是,在步骤S303中,执行LED照明装置210与受控设备地址是否相关联的判断的部件可以是无线通信模块,也可以是适配电源,或者是独立于无线通信模块和适配电源以外的部件。

在步骤S304,LED照明装置210内的适配电源212基于控制命令控制向LED光源211的供电。

回到步骤S303的另一个分支步骤S305。在该步骤中,无线通信模块213向其它LED照明装置转发控制信号,优选地,无线通信模块213可按照下列方式向其它LED照明装置转发控制信号:将第一格式的控制信号S转换为第二格式的控制信号S',随后定向发送或广播经格式转换后的控制信号。

随后进入步骤S306,LED照明装置220的无线通信模块223从无线通信模块213接收控制信号。接着在步骤S307中,无线通信模块223从控制信号S'提取控制命令和受控设备地址。随后在步骤S308,判断LED照明装置220与受控设备地址是否相关联,如果关联,则进入步骤S309,否则忽略该控制信号S'。需要指出的是,在步骤S308中,执行LED照明装置220与受控设备地址是否相关联的判断的部件可以是无线通信模块,也可以是适配电源,或者是独立于无线通信模块和适配电源以外的部件。

在步骤S309,LED照明装置220内的适配电源222基于控制命令控制向LED光源221的供电。

虽然已经展现和讨论了本发明的一些方面,但是本领域内的技术人员应该意识到:可以在不背离本发明原理和精神的条件下对上述方面进行改变,因此本发明的范围将由权利要求以及等同的内容所限定。

再多了解一些
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