对照明器的改进或者与照明器相关的改进的制作方法

本发明涉及对照明器的改进或这与照明器相关的改进，并且更具体地，本发明涉及为照明器提供附加功能。

背景技术：

众所周知，照明器用于为该照明器所在的区域提供照明。这样的照明器实际上包括模块化照明器组件，在该模块化照明器组件中，至少一个模块可被同轴地安装在支撑杆上。

ep-b-1623154公开了一种照明装置，该照明装置包括至少一个被安装在支撑杆上的照明模块。照明杆限定了下述轴线，每个照明模块可以围绕该轴线相对于相邻的照明模块旋转，使得光线可以被引向围绕该轴线的不同的方向。

虽然ep-b-1623154中描述的照明装置使得照明模块相对于相邻的照明模块旋转，但是，该专利没有规定该照明装置附近的环境参数的指示或者也没有规定出现紧急情况的信号发送。

us-a-2015/0002305公开了一种市政基础设施，其具有在该市政基础设施的一个物理元件中集中多个服务的能力，使得当基础设施元件被更新时，该基础设施支持迁移到其他服务。

虽然这样的基础设施提供了灵活性，但是附加功能被单独地添加到物理元件上，且该附加功能没有被结合到模块化照明器结构中，在该模块化照明器结构中，每个模块可以独立于构成模块化照明器结构的其他模块而被替换和更新。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有指示环境参数的附加功能的模块化照明器，每个模块化照明器均具有既具有照明功能又具有非照明功能的模块。

本发明的另一个目的在于提供一种系统，该系统用于监测环境参数且用于当所监测的环境参数超过预定阈值时生成警报或警示。

根据本发明的一个方面，提供了一种模块化照明器，该模块化照明器包括：

至少一个照明模块，所述至少一个照明模块被配置为向所述照明器所在的位置提供照明；

至少一个非照明模块，所述至少一个非照明模块被配置为提供非照明功能；

至少一个控制器，所述至少一个控制器用于控制每个照明模块和每个非照明模块；以及

支撑杆，所述支撑杆被配置为支撑被安装在其上的所述至少一个照明模块和所述至少一个非照明模块，当被安装在所述支撑杆上并且被连接到相邻的照明模块、相邻的非照明模块和所述支撑杆中的至少之一时，每个照明模块和每个非照明模块构成所述支撑杆的一部分；

其中，所述至少一个非照明模块包括至少一个传感器单元，所述至少一个传感器单元能够操作成感测所述照明器的位置的环境参数，且响应于感测到异常情况而生成至少一个事件信号，每个事件信号被传输到所述至少一个控制器。

通过将非照明模块结合到包括多个模块的照明器中，可以提供除了照明功能之外的功能。这具有可以使用事件信号来控制照明器内的其他元件的优点。

此外，模块化照明器具有可以根据所需功能容易升级的优点。特别地，可以根据照明器所需的功能对每个模块进行替换，例如，照明模块可以被替换为不同的照明模块，并且非照明模块可以被替换为其他的照明模块或者不同的非照明模块。

优选地，当所感测到的环境参数高于预定阈值时，每个传感器单元响应于感测到异常情况而生成事件信号。

每个传感器单元可以被用于监测不同的环境参数，并且，因此可以被相应地配置。

在一个实施例中，所述至少一个传感器单元包括空气质量探测器。在另一实施例中，所述至少一个传感器单元包括烟雾探测器。在又一实施例中，所述至少一个传感器单元包括火灾探测器。另外，所述至少一个传感器单元可以包括声学探测器，地震探测器和/或辐射探测器。

应当理解的是，可提供一个以上的传感器单元，每个传感器单元为不同类型的探测器。

有利地，所述至少一个非照明模块进一步包括：信号发送单元，所述信号发送单元被配置为根据所感测到的异常情况从所述至少一个控制器接收至少一个事件控制信号，且产生至少一个警报。

在一个实施例中，所述信号发送单元包括多色发光二极管环，所述多色发光二极管环的颜色根据所述至少一个事件控制信号而被控制以生成警报。

在这个实施例中，所述多色发光二极管环可以构成该照明器的模块。以这种方式，元件可以根据其功能被分布在照明器的不同模块中。

在另一个实施例中，所述信号发送单元包括扬声器，所述扬声器被所述至少一个事件控制信号控制以生成警报。所述扬声器可以是所述多色发光二极管环的补充或替代。

所述扬声器可以操作为警报器以生成警报。另外或可替代地，所述扬声器可以操作为将口头消息转发为警报。口头消息可以包括预先录制的消息，或者，可替代地，口头消息可以包括现场消息。

在一个简单实施例中，信号发送单元可以包括显示器，所述显示器显示与所述异常情况相关的信息。该显示器可以被安装在照明器上，或者可以被安装在该照明器被安装在其上的支撑杆上。

在另一个实施例中，根据所感测到的异常情况而来自至少一个控制器的至少一个事件控制信号可操作成调整所述至少一个照明模块的操作以提供闪光。在这个实施例中，该闪光提供警示或警报，并且可闪光的频率可以被调整成使得该闪光可以被清楚地识别为警示或警报。

所述至少一个非照明模块可以包括至少一个通信单元，至少一个通信单元被配置为被连接至局域网且向该局域网传输信号并从局域网接收信号。

通信单元可以使用蓝牙协议、无线保真(wi-fi)协议和/或zigbee协议进行操作。

在一个实施例中，通信单元包括用于链接到互联网连接的装置。

在这样的实施例中，所述通信单元可以操作成响应于由至少一个传感器单元生成的事件信号，经由互联网连接向远程位置提供事件控制信号。

根据本发明的另一个方面，提供了一种包括多个如上所述的模块化照明器的照明器网络。

通过提供照明器网络，功能可以被分开，使得并非网络中的所有模块化(或甚至非模块化)照明器均需要执行异常情况的感测和/或信号发送。

在一个实施例中，照明器网络进一步包括互联网连接，所述多个模块化照明器中的至少一个被连接到所述互联网连接。

优选地，所述照明器网络包括局域网，所述多个模块化照明器被连接到该局域网。这样的局域网可以使用蓝牙协议、wi-fi协议和/或zigbee协议进行操作。

在一个实施例中，所述至少一个事件信号可操作成至少通过所述局域网向网络中的至少其他模块化照明器提供事件控制信号。在另一实施例中，所述至少一个事件信号可以至少通过所述互联网连接向所述网络中的至少其他模块化照明器提供事件控制信号。在又一实施例中，所述至少一个事件信号可以通过互联网连接向远程位置提供事件控制信号。

理想地，在照明器网络中，模块化照明器构成局域网，且可以在至少一个模块化照明器中提供非照明功能，且从这样的照明器中的至少一个传感器生成的事件信号被用于控制网络中的其他照明器(模块化照明器和非模块化照明器二者)，以及，至少一个模块化照明器被连接到互联网以使事件信号可以被传输到其他位置，例如，可以被传输到远程监测站。

附图说明

为了更好地理解本发明，现将通过示例的方式参考附图，在附图中：

图1示出了根据本发明的照明器组件的侧视图；

图2示出了构成图1中所示的照明器组件的上部的模块的立体图；

图3示出了该照明器组件内的控制元件的框图；以及

图4和图5与图1相似，但是分别示出了根据本发明的不同的模块化照明器组件。

具体实施方式

将根据特定实施例并且参照某些附图对本发明进行描述，但是本发明并不限于此。所描述的附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中，出于说明的目的，一些元件的尺寸可被放大并且不以比例绘出。

根据本发明，描述了一种用于提供室外和街道照明的、包括多个模块的照明器，该照明器可以用于监测照明器通常所在的城市环境中的环境参数。这种照明器在下文中被称为术语“模块化照明器”。优选地，多个模块化照明器被连接到局域网(lan)，并且每个模块化照明器可以与lan中的至少其他模块化照明器通信。每个模块化照明器还可以使用互联网或“云”连接与远程位置进行通信。应当理解的是，lan并不仅限于具有模块化照明器，而是也可以存在与模块化照明器一样被连接到相同的lan的其他非模块化照明器。

这样的环境参数可能与大气情况或紧急情况有关，并且针对所述大气情况或紧急情况需要根据通过监测这样的环境参数确定的异常情况来提供警报。实际上，通过具有具有监测这样的环境参数且提供该环境内的异常情况的指示的功能的多个模块化照明器，可以创建向市政当局提供信息的城市仪表板，以便于响应于这样的异常情况，根据这样的事件的发生和后果，而短期或长期采取必要的行动。

另外，使用本发明的模块化照明器，可以向附近的人们提供指示异常或紧急情况发生的现场消息。这样的消息可以被显示在被安装在至少一个照明器上(或被安装到该照明器安装于其上的支撑杆上)的显示器或屏幕上，或者可以通过扬声器广播。也可以提供消息的其他表现形式，例如彩灯和/或闪光灯，消息的其他表现形式单独地进行操作或者彼此组合地操作。另外，信号可以用于将附近的人员引导到邻近区域的安全区域或城市的较安全区域。

通过使用已被在整个城市战略性安置的户外照明器，这种照明器可成为提供除照明之外还提供其他功能的理想候选者。在模块化照明器中可实现组合的功能，其中，照明功能与诸如将在下面更详尽的描述的感测环境参数之类的非照明功能相组合。

应当理解的是，模块化照明器的提供为将来的改进和/或功能提供了一定程度的灵活性，因为可以添加和/或替换模块以更新模块化照明器的整体功能。

这里使用的术语“闪光(flashing)”指的是对照明器的照明单元的正常工作的任何中断，而不考虑其频率和/或工作周期如何。闪光可以用作如将在下面更详尽的描述的紧急或警报信号。

图1示出了包括支撑杆110的照明器100，在该支撑杆110上安装有多个模块120，每个模块包括壳体并且实际上构成支撑杆110的一部分。在示出的实施例中，多个模块包括第一照明器模块130、第二照明器模块140和第三照明器模块150，该多个模块通过模块连接器160、模块连接器170连接到彼此，并且通过模块连接器180连接到支撑杆110。正如示出的，模块连接器160连接第一模块130与第二模块140；模块连接器170连接第二模块140与第三模块150；模块连接器180连接第三模块150与支撑杆110。模块连接器160、模块连接器170、模块连接器180提供了将相邻的照明器模块连接在一起并且连接到支撑杆110的简单方式，这在比利时专利申请no.2015/5217中进行了描述并且这里不再详述。

优选地，照明器模块130、照明器模块140、照明器模块150均包括通道(未示出)，电缆可穿过通道到达相邻的模块，例如，既然在每个照明器模块的层面上形成专用连接是昂贵的并且这会造成那里的信号损失，因此同轴电缆可螺纹穿过照明器模块中的通道，从而为每个照明器模块制作这样的专用连接。另外，每个照明器模块可具有用于提供模块之间的电连接的一个或多个电连接器(未示出)。

图2中更详尽的示出了模块130。如图1所示，由于该模块是最轻的，因此该模块构成了模块化照明器组件100的最上部模块。模块130的横截面基本是圆形的，并且该模块130包括第一(或者顶部或上部)部分130a，第二(或者底部或下部)部分130b，以及第三(或者中央)部分130c；其中，可使用如将在下文中更详尽的描述的根据本发明的模块连接器，将该第二部分130b连接到另一个模块，该第三部分130c位于第一部分130a与第二部分130b之间。该第二部分130b包括连接器部分130d，如将在下文更详尽的描述的，该连接器部分130d可被连接到另一个模块中的对应的连接器部分。该中央部分130c可包括由轻质透明的聚合物材料(例如，聚碳酸酯)制成的壳体，并且可包括用于提供可穿透透明聚合物壳体的光的发光二极管(led)阵列(未示出)。

在其它实施例中，制成壳体的聚合物材料可以是不透光的或者透明的，并且还可包括非照明相关的功能(也未示出)，例如，wi-fi收发模块、扬声器模块、一个或多个摄像头模块、视频监控模块，等等。另外，制成壳体的材料不限于聚合物材料，并且可包括任何其它适合的轻质且廉价材料。

在一个实施例中，每个照明器模块具有与其它照明器模块的外部轮廓匹配的外部轮廓，使得当照明器模块在彼此上面被组装时，为模块化照明器限定了基本恒定的外部轮廓。

根据每个模块化照明器组件的特定用途，第一部分130a可以包括用于天线的孔口135a、135b。这样的天线被连接到延伸穿过通道的同轴电缆，该通道设在支撑杆110中和如上文描述的其它照明器模块中。

如上文所描述的，第二部分130b包括连接器部分或接口130d，该连接器部分或接口130d与在如将在下文更详细描述的模块140中设置的互补连接器部分或接口(未示出)接合，并且通过模块连接器160固定在一起。

模块140包括壳体，该壳体具有基本为圆形的横截面，但是该壳体被划分为第一部分140a和第二部分140b，该第一部分140a由诸如聚碳酸酯之类的透明聚合物材料制成，该第二部分140b由诸如铝之类的金属材料制成。通过在壳体上具有这样的划分，光可被定向在第一部分140a所对的角度而限定的预先确定的方向上。在这种情况下，模块140可以包括提供透射第一部分140b的光的led阵列(未示出)。如上文所述，透明聚合物材料旨在具有特定的特性。

类似于模块140的模块，即，具有透明或不透明部分和实心部分的模块，还可以既包括照明功能也包括非照明功能。

对于非照明功能，制成壳体的聚合物材料可以是不透光的或者不透明的。另外，制成壳体的材料不限于聚合物材料，并且可包括任何其它适合的轻质且廉价的材料。

如图1(以及下面描述的图4和图5)所示，在组装时，每个照明器的壳体具有与其它照明器模块和相邻照明器模块之间的模块连接器的壳体大体匹配的外部轮廓。

连接器部分或接口(未示出)被设置在第一(或者顶部或上部)端部140c和第二(或者底部或下部)端部140d处。互补的连接器部分或接口通过模块连接器170固定在一起。这样的模块连接器也具有与照明器模块的壳体的外部轮廓相同的外部轮廓，以便关于模块化照明器形成基本一致的外部轮廓。

模块150可包括具有大体上圆形的横截面的壳体，在该壳体中可设置有一个或多个led阵列。这样的led阵列可包括具有仅一种颜色的led元件的单个阵列、具有多于一种颜色(例如，rgb(红/绿/蓝))的led元件的单个阵列，具有多于一种颜色的led元件的单个阵列led阵列可以按照一个或多个预定的模式进行切换，以提供视觉效果或用于如将在下面参照图3更详尽的描述的发送信号的目的。然而，应该容易理解的是，彩色led元件不限于rgb，并且可以通过提供适当的彩色led或通过对来自彩色led元件的光进行混合来使用其他颜色。在这种情况下，壳体可包括透明或半透明材料的聚合物材料，来自led元件的光可以穿透该聚合物材料。

如图1所示，模块150通过在该模块的下端部(或底端部)处形成的连接器部分或接口以及在支撑杆110的上端部(或顶端部)处形成的互补的连接器部分或接口被安装到支撑杆110上。互补的连接器部分或接口被模块连接器180固定在一起。

应当容易理解的是，具有非照明功能的模块可简单包括形成模块化照明器的一部分的空模块，以使每个模块化照明器具有大体上相同的尺寸。这种空模块可以根据需要被替换成以下项之一：具有照明功能的照明模块；具有非照明功能的非照明模块；以及具有照明功能和非照明功能的结合的模块。

虽然在图1中示出了三个照明器模块和三个模块连接器，应该容易理解的是，任何合适数量的照明器模块都可被安装在支撑杆上并且彼此连接，以及通过对应数量的模块连接器被连接到支撑杆。另外，不论将要连接在一起的照明模块如何，模块连接器160、模块连接器170、模块连接器180均可以是可互换的且可以是相同的。

应当注意的是，每个照明器模块可以为在支撑杆110上至少安装在该照明器模块上的照明器模块形成支撑。

根据本发明，如上文描述的那样，至少一个照明器模块具有与提供照明不相关的功能，或者可具有照明功能和非照明功能的结合。下面参照图3来描述这样的功能的一个示例。

图3示出了根据本发明的系统200的一个实施例，其与照明器控制器(未示出)完全集成以提供附加的非照明功能。系统200可以被位于如上面参照图1和图2描述的照明器模块之一中，或者可以根据非照明功能被分布在多于一个照明器模块中。

如上所述，照明器模块130可以提供照明功能，其中光源被提供用于照亮街道或建筑物；照明器模块140可以提供非照明功能，例如，例如感测或检测环境参数；以及照明器模块150可以被专用于响应由照明模器模块140内的部件所感测到的异常情况而发送信号，例如，提供音频和/或视觉警报。

系统200包括照明单元210、照明器电源220、控制器230、传感器单元240、通信单元250以及信号发送单元260。

如图3所示，照明单元210被连接到照明器电源220并从照明器电源220接收控制信号215。应当容易理解的是，照明单元210和相关联的照明器电源220可以被位于如上所述的照明器模块130中，并且还可以根据常规照明功能进行工作。

照明器电源220被连接到控制器230并从控制器230接收控制信号225。控制器230还被连接到传感器单元240，并从传感器单元240接收指示由传感器单元240感测到的事件的信号235。传感器单元240还被连接到通信单元250并提供指示由其自身感测到的事件的信号245。通信单元250被连接到控制器230和信号发送单元260，并且从控制器230接收控制信号255且向信号发送单元260提供控制信号265。

在一个实施例中，传感器单元240可以结合位于照明器外部的远程传感器设备运作，以提供指示由传感器单元和远程传感器设备中的一个或两者所感测到的事件的信号。

控制器230可以位于在照明器100内的合适位置，例如，在如上所述的模块130、模块140、模块150中的任何一个中。

在另一个实施例中，通信单元250和控制器230可以包括单个单元。在这种情况下，仅需要传感器信号245，并且不再需要来自控制器的控制信号255，因为这些控制信号实际上是通信单元250内的内部信号。类似地，来自通信单元250(或者来自通信单元的被指定为控制器的部件)的控制信号225将被提供至照明器电源220。

在又一实施例中，控制器230可以与照明器电源220集成以形成单个单元，使得对通信单元250进行适当的连接以对其进行控制，并且传感器单元240提供指示由其自身感测到的事件的信号。

通信单元250优选地通过有线链路或无线链路被连接到附近的其他模块化照明器(并且还被连接到非模块化照明器)。在这种情况下，通信单元250还可以包括一个或多个天线270，并且操作成向相邻的模块化照明器发送指示事件的信息且从一个或多个相邻的模块化照明器接收指示事件的信息。天线270还可以提供到lan或互联网的连接以进行远程控制和监测。天线270可以与如上面参照图2所描述的、在模块130的部分130a中形成的孔口135a、孔口135b相关联。

此外，每个通信单元250可以根据传感器信息向控制室或监测站提供信号，该信号用于指示与该通信单元相关联的照明器附近的环境参数的状态。这样的信号可以用于在需要的情况下派遣紧急车辆，和/或，可以用于指示需要现场消息以根据异常情况向照明器附近的人们提供适当的建议。

在一个实施例中，通信单元250通过使用无线协议(例如，蓝牙、zigbee和wi-fi)被连接到lan中的相邻模块化照明器(或其他非模块化照明器)。[蓝牙是蓝牙技术联盟(bluetoothspecialinterestgroup，sig)的商标，且是用于在短距离内交换数据的无线技术标准。zigbee是zigbee联盟的商标且基于ieee802.15.4标准。wi-fi(或wifi)是使用ieee802.11标准的产品的品牌名称。]

应当容易理解的是，通信单元可以不限于一个协议，并且可以被配置为使用多于一个的上述协议进行工作。另外，通信单元可以被配置用于与互联网连接链接，以使事件信号可以被传送到远程位置，例如被传送到远程监测站。

传感器单元240可以包括多个传感器元件(未示出)，该多个传感器元件用于感测和/或检测系统200位于其内的照明器(也未示出)附近的情况。可以根据待感测和/或检测的特定环境参数来选择每个传感器元件。例如，可存在下述传感器元件，所述传感器元件感测空气质量、烟雾的存在、有毒烟雾的存在、火灾的存在、异常辐射水平的存在等的传感器元件，并提供如将在下面更详尽描述的适当的警报。

如将在下面更详尽描述的，空气质量传感器元件可用于感测空气污染水平，并提供指示所感测的空气污染水平高于预定阈值水平的信号。类似地，烟雾探测器或烟雾传感器元件可以提供指示已经超过预定阈值的信号。应当容易理解的是，空气质量传感器元件也可以执行烟雾探测器或烟雾传感器元件的功能。空气质量传感器元件也可被操作以检测例如来自化学品泄露或化学火灾的有毒烟雾。可替代地，可以在位于高危区域内的照明器中提供独立的化学传感器。

另外，可以存在一个或多个声学传感器元件，该声学传感器元件检测诸如枪击之类的异常情况，并且基于由控制器230对所检测或感测到的声音的分析来在警察局处生成警报，并发出附近有危险的信号。

在易受地震或火山活动影响的地区内，用于照明器的系统200中可包括地震传感器。如果超过预定的阈值，这种地震传感器可生成指示即将发生地震或爆发的信号。如上所述，如此生成的信号被用于触发指示地震或火山活动的警报，从而为这样的活动提供早期预警。

用于核反应堆所在地中的照明器的系统200可以包括辐射探测器，例如盖格计数器、剂量计或能够检测电离辐射存在的其他探测器。

在本发明的一个实施例中，传感器单元240可以包括简单的“紧急”按钮，该按钮用于在本地触发警报(例如发送适当的信号到信号发送单元260)和/或通过互联网连接在远程位置(例如，警察局)触发警报。还可以通过lan将信号提供给附近的其他照明器，以使其他照明器也能指示存在异常或紧急情况。

当异常情况或事件发生时，信号发送单元260进行操作以向照明器附近的人们提供警报信号。信号发送单元260可位于如上所述的照明器模块150中，并且可以包括多色led环，所述多色led环在被激活时可以显示单一颜色，该单一颜色被控制为以一个或多个频率闪烁以指示特定异常事件的发生。还可以使用颜色和闪烁频率的变化，例如，led环的颜色的变化可以用于指示由如上所述的空气质量传感器元件感测到的空气质量水平，并且一种或多种颜色的闪烁可以表示紧急情况。

信号发送单元260还可以包括扬声器，该扬声器可操作为警报器或响应于来自通信单元250的控制信号而提供口头消息。该口头消息可以是预先录制的，或者，也可以是现场消息。

应当理解的是，根据本发明的系统不限于仅具有一种发送紧急情况或警报的信号的方法，例如，可以使用下述各项的组合：口头消息连同使照明模块闪光和/或对led环的颜色进行改变。

图4和图5示出了模块化照明器的其他布置，其中，模块被以不同的顺序布置。在图4中，示出了模块化照明器组件400，其包括如上文参照图1所描述的支撑杆110，该支撑杆110上安装有多个模块420。在该实施例中，多个模块包括模块430、模块440、模块450三者，该三个模块连接在一起并且通过所示的对应的模块连接器160、模块连接器170、模块连接器180被连接到支撑杆110。模块430和模块450包括其功能在之前没有被描述的模块，并且模块440与图1中示出的模块140相似。

类似地，在图5中，示出了模块化照明器组件500，其包括如上文参照图1所描述的支撑杆110，该支撑杆110上安装有多个模块520。在该实施例中，多个模块包括模块530、模块540二者，该两个模块连接在一起的并且通过对应的模块连接器160、模块连接器180被连接到支撑杆110。模块530和模块540与图1中示出的模块130和模块150相似。

自然地，照明器模块的任何其它适合的组件都是可以的并且不限于本文所描述的特定示例。