Dc軌道照明系統(tǒng)控制的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明總體上涉及DC軌道照明系統(tǒng)的控制。所提出的解決方案實現(xiàn)了一種基于諸如NFC之類的近場RF技術(shù)的使用的用于DC軌道照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該解決方案通過利用DC軌道在其上具有諸如近場RF信號之類的高頻信號時的意外表現(xiàn)來延伸近場RF技術(shù)提供的有限范圍而實現(xiàn)。所提出的解決方案可以要求對于DC軌道照明系統(tǒng)的不那么繁瑣的控制，因為可以基于支持近場RF的設備的單一“觸摸”而控制（多個）燈架。
【專利說明】
DC軌道照明系統(tǒng)控制
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明總體上涉及DC軌道照明系統(tǒng)的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]DC軌道照明系統(tǒng)被看作下一代智能照明解決方案的部分。事實上，DC軌道照明系統(tǒng)包括由線性電源供電的金屬軌道，一個或多個燈架(lamp holder)可以沿著該軌道在任何點附接到該電源。這種布置提供了添加、移除或者重新定位燈架的大的效率和靈活性。
[0003]已經(jīng)提出了若干解決方案以控制這樣的DC軌道照明系統(tǒng)。例如，符合“新興聯(lián)盟(Emerge Alliance)”規(guī)范的系統(tǒng)允許基于范圍可達10m的諸如Zigbee之類的低功率無線標準控制DC軌道照明系統(tǒng)。在這種情況下，系統(tǒng)中的每個燈將需要是支持Zigbee的。
[0004]然而，隨著移動設備(例如智能電話、平板計算機)中近場RF(射頻)通信技術(shù)的出現(xiàn)，應當預期的是，其用戶將期望能夠利用來自其設備的簡單“觸摸”動作控制各種各樣的產(chǎn)品、裝備和系統(tǒng)。自然，對于控制DC軌道照明系統(tǒng)，也期望是這樣。
[0005]雖然近場RF技術(shù)提供了靈活性，但是它們的范圍通常只能達到幾厘米。因此，控制DC軌道照明系統(tǒng)的一個或多個燈頭可能相當繁瑣，因為要求近場RF控制器與(多個)燈架之間非常接近。因此，提供使用近場RF技術(shù)控制DC軌道照明系統(tǒng)的手段將是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請?zhí)峁┝艘环N如所附權(quán)利要求書中所述的使用近場RF技術(shù)控制DC軌道照明系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。從屬權(quán)利要求中闡明了本申請的具體實施例。
[0007]本申請的某些實施例包括一種用于通過DC電源供電的軌道照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，并且其中該軌道照明系統(tǒng)包括一根從第一端延伸到第二端的細長傳導軌道，該軌道用于將DC電源的DC電壓分量供應給適于附接到該軌道的至少一個燈架。控制系統(tǒng)包括可操作來至少基于DC供電電壓和接收的近場射頻RF信號在軌道的第一端產(chǎn)生組合信號的組合單元。近場RF信號包括至少一個控制命令，所述控制命令適于通過位于離第一端與第二端之間的軌道第一距離處的通信適配器控制所述至少一個燈的操作，其中第一端位于離第二端第二距離處，該第二距離充分大于第一距離。
[0008]在本申請的實施例中，進一步包括用在控制系統(tǒng)中的通信適配器。該通信適配器包括感應耦合器，該耦合器適于在沿著軌道的給定位置與流到軌道上的組合信號的磁場感應耦合。通信適配器進一步包括耦合到感應耦合器并且可操作來從感應獲得的組合信號中提取控制命令的處理單元。
[0009]本申請的其他實施例包括與通信適配器相組合的燈架。該燈架可操作來耦合到通信適配器。該燈架包括適于至少基于控制命令控制與其耦合的燈的控制單元。
[0010]在本申請的某些實施例中，它包括與控制系統(tǒng)相組合的非接觸通信裝置。該非接觸通信包括與近場RF信號發(fā)射器耦合的感應耦合器，所述發(fā)射器可操作來通過該感應耦合器發(fā)射近場RF信號。
[0011]本申請的某些實施例也包括一種控制通過DC電源供電的軌道照明系統(tǒng)的方法，其中該軌道照明系統(tǒng)包括至少一根從第一端延伸到第二端的細長傳導軌道，該軌道用于將DC電源的DC電壓分量供應給適于附接到該軌道的至少一個燈架。該方法包括基于至少DC供電電壓和接收的近場射頻RF信號的組合在軌道的第一端產(chǎn)生組合信號。近場RF信號包括至少一個控制命令，所述控制命令適于通過位于離第一端與第二端之間的軌道第一距離處的通信適配器控制所述至少一個燈架的操作，其中第一端位于離第二端第二距離處，該第二距離充分大于第一距離。
[0012]本申請的這些和其他方面根據(jù)下文描述的實施例將是清楚明白的，并且將參照這些實施例進行闡述。
【附圖說明】
[0013]所提出的解決方案的另外的細節(jié)、方面和實施例將僅僅通過示例的方式參照附圖進行描述。在附圖中，相同的附圖標記用來標識相同或者功能相似的元素。圖中的元素為了簡單和清楚起見而被圖示出，并且不一定按比例繪制。
[0014]圖1為依照本申請一個實施例的DC軌道照明系統(tǒng)的示意圖。
[0015]圖2A-2B為依照本申請的組合單元的示意性框圖。
[0016]圖3為依照本申請一個實施例的方法的示意性流程圖。
【具體實施方式】
[0017]由于圖示出的本申請的實施例在大多數(shù)情況下可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的電子組件和電路組成，因而不會在任何比認為理解和領(lǐng)會本申請的底層概念所需的程度更大的程度上解釋細節(jié)，以便不混淆本申請的教導或者從本申請的教導分心。
[0018]然而，為了清楚起見，迅速被提醒的是，近場RF通信器通過射頻天線生成的磁場的調(diào)制進行通信。因此，近場RF通信器要求一個近場RF通信器的天線存在于另一個近場RF通信器的天線通過發(fā)射RF信號(例如13.56MHz信號)而生成的交變磁場內(nèi)，以便使得RF信號的磁場能夠在RF通信器之間感應耦合。例如，可以調(diào)制RF信號以便允許控制和/或其他數(shù)據(jù)的傳送。最后，如上面所解釋的，近場RF通信通常范圍可達幾厘米。此外，為了簡單起見并且為了正確理解本申請，以下的詳細描述將把NFC(近場通信)標準看作一種示例性的近場技術(shù)。然而，通信系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，所提出的解決方案也可以在諸如例如RFID(射頻標識技術(shù))之類的具有相似特性的其他近場技術(shù)中實現(xiàn)。
[0019]參照圖1，其中概略性地示出了依照本申請一個實施例的一種示例性DC軌道照明系統(tǒng)1000。所示的DC軌道照明系統(tǒng)1000包括:
-一個DC電源100;
-一根細長的傳導軌道110;
-一個組合單元120;
-一個或多個通信適配器130;
-一個或多個燈架140，例如燈插座，其適于附接到軌道110;
-一個近場RF信號提供器150;以及 -一個非接觸通信裝置160，例如智能電話或者平板計算機。
[0020]在所示的圖1的示例中，DC電源100可以對應于用來對軌道照明系統(tǒng)供電的常規(guī)DC電源。例如，DC電源100可以包括將來自AC供電裝置的傳入高電壓(例如110V/220V)轉(zhuǎn)換成低電壓(例如24V)的AC-DC轉(zhuǎn)換器或變壓器。
[0021]如圖1所示，細長傳導軌道110從第一端111延伸到第二端112，其中第一端111位于離第二端112預定距離處。在一個實施例中，該預定距離充分大于諸如NFC之類的近場RF技術(shù)可實現(xiàn)的范圍。細長傳導軌道110典型地但是非限制性地為諸如鋁之類的導電材料。軌道110可操作來將DC電源的DC電壓分量供應給適于附接到該軌道140的至少一個燈架140。在實施例的示例中，軌道110可以包括適于連接到諸如接地之類的參考電位的第一導軌部件和適于連接到DC電源100的第二導軌部件。例如，第一和第二導軌部件可以彼此平行并且間隔希望的距離。在實施例的其他示例中，匹配的端接負載(terminating load) 180可以可操作地耦合到例如軌道110的第二端112，其中匹配的負載的阻抗等于軌道110的特性阻抗。這樣的布置可以用來形成包含的電磁場，以便最小化駐波并且將基本上恒定的電磁場提供到軌道110上。
[0022]在圖1中，DC軌道照明系統(tǒng)1000適于由至少包括組合單元120的控制系統(tǒng)控制。事實上，組合單元120可操作來至少基于DC供電電壓和接收的NFC信號在例如軌道的第一端111處產(chǎn)生組合信號20 JFC信號10包括適于控制至少一個燈架140的操作的至少一個控制命令。上述控制通過位于離第一端與第二端之間的軌道110給定距離處的通信適配器130執(zhí)行。例如，該給定距離可以對應于諸如NFC之類的近場RF技術(shù)可實現(xiàn)的范圍(例如數(shù)厘米)。在一個實施例中，該給定距離充分低于軌道110的第一端111與第二端112之間存在的預定距離。
[0023]總之，上述問題可以通過延伸NFC提供的有限范圍來解決。這通過利用軌道110的無意(unintent1nal)傳輸線特性而成為可能。事實上，實驗表明，軌道110在輸送諸如近場RF技術(shù)中使用的信號之類的高頻信號(例如1MHz、13.56MHz、20MHz和30MHz )時充當傳輸線。因此，看起來諸如NFC信號之類的AC信號可以通過最初只是被設計為承載DC信號的傳導軌道110傳輸。
[0024]參照所示的圖1的示例，組合單元120可操作地耦合到DC電源100、軌道110和適于承載NFC信號10 20的通信接口 170。在實施例的示例中，組合單元120可以是AC/DC組合器，例如偏置T型接頭(即偏置T網(wǎng)絡)。即，組合單元120可以操作來將來源于DC電源100的DC供電電壓與NFC信號10線性耦合并且進一步將得到的組合信號20輸出到軌道110上。
[0025]現(xiàn)在參照圖2A，其中概略性地示出了依照本申請一個實施例的組合單元120的示例性框圖。所示的組合單元120包括一個電感器121、第一電容器122和第二電容器123。即，第一電容器122用來防止NFC信號10進入DC電源100，而電感器121和第二電容器123的組合用來防止DC電流進入近場RF信號提供器150。在圖2A的示例中，組合單元120優(yōu)選地但是非限制性地在其一端111、112耦合到軌道110。
[0026]現(xiàn)在參照圖2B，其中概略性地示出了依照本申請另一個實施例的組合單元120的另一個示例性框圖。所示的組合單元120包括上面在圖2A中描述的相同組件。然而，在圖2B中，組件121、122和123沿著軌道110分布。即，第一電容器122位于近場RF信號提供器150與軌道110—端之間，以便防止NFC信號10進入DC電源100。相比之下，電感器121和第二電容器123的組合沿著軌道位于DC電源100與軌道110之間，以便防止DC電流進入近場RF信號提供器150。在圖2B的示例中，組合單元120的組件沿著軌道分布。這種布置因此允許DC電源位于沿著軌道110的任何地方。在該實施例中，組合單元將使NFC信號10與流到軌道110上的DC供電電壓相組合。
[0027]返回參照圖1，通信接口170在一端可操作地耦合到組合單元120，并且在另一端可操作地耦合到近場RF信號提供器150。在實施例的示例中，通信接口可以是同軸電纜或者雙絞線電纜，其可以適合承載諸如NFC信號之類的高頻信號。在所示的圖1中，近場RF信號提供器150包括第一感應耦合器151，該耦合器適于與通過近場RF信號提供器150外部的第二感應親合器161傳輸?shù)腘FC信號10的磁場感應親合。例如，第二感應親合器可以與至少NFC發(fā)射器一起被包括在非接觸通信裝置160中，所述NFC發(fā)射器可操作來通過第二感應耦合器161發(fā)射NFC信號10。在一個示例中，第一感應耦合器151可以位于離第二感應耦合器161選定距離處，其中該選定距離基本上等于軌道110的第一端111與第二端112之間存在的預定距離。在實施例的示例中，感應耦合器151、161可以為天線，其被配置成暴露于NFC信號10并且調(diào)制接收的NFC信號1，使得調(diào)制的信號可以由相應的收發(fā)器接收。
[0028]基于以上所述，在DC軌道照明系統(tǒng)100處于運行中的情況下，非接觸通信裝置160的用戶可以通過使非接觸通信裝置160近距離接近近場RF信號提供器150而生成NFC “觸摸”事件。響應于NFC “觸摸”事件，在第一感應耦合器151與第二感應耦合器161之間將感應耦合NFC信號10。之后，通過通信接口 170將NFC信號10輸送至組合單元120，其中NFC信號10將與來源于DC電源100的DC供電電壓線性組合，以便將得到的組合RF信號10輸出到軌道110上。此外，無線通信領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的是，通過軌道承載且與組合信號20關(guān)聯(lián)的RF能量的至少一部分從軌道110向外輻射，軌道110因此充當傳輸線。
[0029]返回參照圖1，用在控制系統(tǒng)中的通信適配器130位于離軌道110給定距離處，并且包括:
-第三感應耦合器131，其適于在沿著軌道110的給定位置處與流到軌道上的組合信號20的磁場感應親合。
[0030]在實施例的示例中，感應耦合器131可以為天線，其被配置成暴露于NFC信號10并且調(diào)制接收的NFC信號10，使得調(diào)制的信號可以由相應的收發(fā)器接收。因此，通信適配器能夠獲得組合信號20的至少一部分。
[0031]此外，通信適配器130也包括:
-處理單元，例如微處理器或者微控制器，其耦合到第三感應耦合器131并且可操作來從感應獲得的組合信號20中提取控制命令。
[0032]事實上，如上所述，組合信號20中包括的NFC信號10包括適于控制至少一個燈架140的操作的至少一個控制命令。
[0033]在圖1的示例中，燈架140可操作來耦合到通信適配器130。即，燈架可以是常規(guī)燈架，其可以適于可操作地與通信適配器130相組合進行耦合。然而，在實施例的示例中，燈架140也可以是包括通信適配器130的單個單元，使得整個單元適于附接到軌道110。參照圖1，燈架包括至少一根連接線141，該連接線可以用來輸送DC電壓離開軌道110，以便對燈架140供電。例如，連接線141也可以用來承載控制命令。此外，燈架140可以包括控制單元，該控制單元適于至少基于控制命令控制與其耦合的燈190。例如，控制命令可以包括關(guān)斷命令、接通命令、調(diào)光級別命令或者顏色命令。然而，軌道照明系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會領(lǐng)會，在不脫離本申請的范圍的情況下可以設想其他類型的命令。盡管在實施例的示例中，控制命令可以針對單個燈架140，但是它也可以針對一組燈架140。后一特征高度依賴于所使用的近場RF標準。例如，當前版本的NFC標準不支持組播，從而不可能將控制命令發(fā)送至一組燈架140。相比之下，RFID標準能夠這樣做，因為組播在該標準中可用。不管人們是否想要使用NFC標準組播控制命令，都可以存在例如通過使用NFC/RFID轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)該目的的可能性。在該實施例中，燈架140應當是支持RFID的，因為RFID信號將被發(fā)送至軌道上。NFC/RFID轉(zhuǎn)換器將基于NFC信號10連同一些附加的組播信息而產(chǎn)生RFID信號。這樣的附加組播信息可以通過位于支持NFC的設備上的軟件應用程序確定，其中用戶可以選擇燈架140列表來控制。
[0034]現(xiàn)在參照圖3，其中概略性地示出了依照本申請一個實施例且關(guān)于圖1的DC軌道照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0035]在S200中，如上文中例如在組合單元120的級別已經(jīng)解釋的基于NFC信號10和DC供電電壓產(chǎn)生組合信號20。稍后，通過充當傳輸線的軌道110傳輸組合信號20。
[0036]在S210中，如上文中已經(jīng)解釋的，例如在通信適配器130的級別感應獲得流到軌道110上的組合信號20的磁場的至少一部分。
[0037]然后，在S220中，如上文中例如在通信適配器130的級別已經(jīng)解釋的，從感應獲得的組合信號20的磁場中提取至少一個控制命令。
[0038]在S230中，如上文中例如在燈架140的級別已經(jīng)解釋的，基于提取的控制命令控制至少一個燈架140。
[0039]技術(shù)人員將會領(lǐng)會，所提出的解決方案實現(xiàn)了一種基于諸如NFC之類的近場RF技術(shù)的使用的用于DC軌道照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該解決方案通過延伸近場RF技術(shù)提供的有限范圍而實現(xiàn)。事實上，應當領(lǐng)會，本申請利用了 DC軌道在讓諸如近場RF信號之類的高頻信號流到其上的同時可以表現(xiàn)為傳輸線的意外特性。所提出的解決方案可以要求對于DC軌道照明系統(tǒng)的不那么繁瑣的控制，因為可以基于支持近場RF的設備的單一“觸摸”而控制一個或多個燈架。此外，可以降低無線污染和干擾，因為控制信號僅僅沿著軌道而不是在例如整個房間輻射。
[0040]當然，上面的優(yōu)點是示例性的，并且這些或其他優(yōu)點可以通過所提出的解決方案實現(xiàn)。此外，技術(shù)人員將會領(lǐng)會，不是上面說明的所有優(yōu)點都一定由本文中描述的實施例實現(xiàn)。
[0041]實現(xiàn)同一功能的任何設備布置實際上是“關(guān)聯(lián)的”，使得希望的功能被實現(xiàn)。因此，本文中組合以實現(xiàn)特定功能的任何兩個設備都可以被看作彼此“關(guān)聯(lián)”，使得希望的功能被實現(xiàn)，而不管架構(gòu)或者中間設備如何。同樣地，這樣關(guān)聯(lián)的任何兩個設備也可以被視為彼此“可操作地連接”或者“可操作地耦合”以便實現(xiàn)希望的功能。
[0042]此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認識到，上面描述的操作之間的邊界僅僅是說明性的。多個操作可以組合成單個操作，單個操作可以分布在附加的操作中，并且操作可以在時間上至少部分重疊地執(zhí)行。而且，可替換的實施例可以包括特定操作的多個示例，并且在各個不同的其他實施例中，操作順序可以改變。
[0043]然而，其他修改、變化和替換方式也是可能的。因此，說明書和附圖應當在說明性而非限制性意義上進行考慮。
[0044]在權(quán)利要求書中，置于括號之間的任何附圖標記都不應當被解釋為限制了權(quán)利要求。措詞“包括”并沒有排除存在權(quán)利要求中列出之外的其他元素或操作。此外，當在本文中使用時，術(shù)語“一”或“一個”被限定為一個或者超過一個。再者，權(quán)利要求書中諸如“至少一個”和“一個或多個”之類的引導性短語的使用不應當被解釋為隱含通過不定冠詞“一”或“一個”引入另一個權(quán)利要求元素將包含這樣的引入的權(quán)利要求元素的任何特定權(quán)利要求限制為包含僅僅一個這樣的元素的發(fā)明，即使同一權(quán)利要求包括引導性短語“一個或多個”或者“至少一個”以及諸如“一”或“一個”之類的不定冠詞。對于定冠詞的使用，這同樣成立。除非另有說明，諸如“第一”和“第二”之類的術(shù)語用來任意地區(qū)分這樣的術(shù)語所描述的元素。因此，這些術(shù)語不一定意在表明這樣的元素的時間或者其他優(yōu)先次序。特定措施記載在相互不同的從屬權(quán)利要求中的僅有事實并不意味著這些措施的組合不可以加以利用。本申請范圍在下面的權(quán)利要求及其等同物中限定。此外，說明書和權(quán)利要求書中使用的附圖標記并不限制要求保護的本申請的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種控制系統(tǒng)，包括通過DC電源(100)供電的軌道照明系統(tǒng)(1000)，該軌道照明系統(tǒng)包括至少一根細長的傳導軌道(110)，所述軌道從第一端(111)延伸到第二端(112)以用于將DC電源的DC電壓分量供應給適于附接到軌道(110)的至少一個燈架(140)，該控制系統(tǒng)包括: -組合單元(120)，其可操作來: -組合DC供電電壓以及至少接收的近場射頻RF信號(10)，從而產(chǎn)生組合信號(20)，該近場RF信號包括至少一個控制命令;并且 -在軌道的第一端傳輸組合信號，以便基于控制命令感應控制所述至少一個燈架的操作。2.權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，進一步包括: -匹配的端接負載(180)，其耦合到軌道的第二端，其中匹配的負載的阻抗等于軌道的特性阻抗。3.權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中軌道包括適于連接到參考電位的第一導軌部件和適于連接到DC電源的第二導軌部件，第一和第二導軌部件彼此平行并且間隔第一距離。4.權(quán)利要求1、2或3所述的控制系統(tǒng)，進一步包括可操作地耦合到組合單元并且適于提供近場RF信號的近場RF信號提供器(150)。5.權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其中近場RF信號提供器包括: -第一感應耦合器(151)，其適于與通過近場RF信號提供器外部的第二感應耦合器(161)傳輸?shù)慕鼒鯮F信號的磁場感應親合；以及 -通信接口(170)，其允許與組合單元耦合并且適于輸送接收的近場RF信號。6.權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的控制系統(tǒng)，進一步包括非接觸通信裝置(160)，該非接觸通信裝置包括與近場RF信號發(fā)射器耦合的第二感應耦合器，所述發(fā)射器可操作來通過第二感應耦合器發(fā)射近場RF信號。7.一種通信適配器(130)，用于權(quán)利要求1、2、3、4、5或6的控制系統(tǒng)，包括: -第三感應耦合器(131)，其適于在沿著軌道的給定位置與流到軌道上的組合信號的磁場感應親合；以及 -處理單元，其耦合到第三感應耦合器并且可操作來從感應獲得的組合信號中提取控制命令。8.權(quán)利要求7所述的通信適配器，進一步適于位于離第一端與第二端之間的軌道第三距離處，其中第一端位于離第二端第四距離處，該第四距離充分大于第三距離。9.權(quán)利要求7或8所述的通信適配器，進一步包括可操作地耦合到通信適配器的燈架(140)，該燈架包括適于至少基于控制命令控制與其耦合的燈的控制單元。10.—種控制通過DC電源供電的軌道照明系統(tǒng)(1000)的方法，該軌道照明系統(tǒng)包括至少一根從第一端(111)延伸到第二端(112)的細長傳導軌道(110)，該軌道用于將DC電源的DC電壓分量供應給適于附接到該軌道(110 )的至少一個燈架(140)，該方法包括: -組合DC供電電壓以及至少接收的近場射頻RF信號(10)，從而產(chǎn)生組合信號(20)，該近場RF信號包括至少一個控制命令； -在軌道的第一端傳輸組合信號，以便基于控制命令感應控制所述至少一個燈架的操作。11.權(quán)利要求10所述的方法，進一步包括: -利用匹配的負載端接軌道的第二端，該匹配的負載具有等于軌道的特性阻抗的阻抗。12.權(quán)利要求1O或11所述的方法，進一步包括: -在沿著軌道的給定位置感應獲得流到軌道上的組合信號的磁場；以及 -從獲得的組合信號中提取控制命令。13.權(quán)利要求1O、11、12或13所述的方法，其中控制命令包括關(guān)斷命令、接通命令、調(diào)光級別命令或者顏色命令。14.權(quán)利要求1O、11、12、13或14所述的方法，其中控制命令針對單個燈架。15.權(quán)利要求1O、11、12、13或14所述的方法，其中控制命令針對一組燈架。
【文檔編號】H05B37/02GK105917589SQ201480059383
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年10月27日
【發(fā)明人】A.J.戴維伊
【申請人】飛利浦燈具控股公司