CN102483879A - 使用发送通知的改进型检测 - Google Patents

Abstract

一种远程控制器布置为用于从多个光源中选择光源。远程控制器具有全向发射器，并且远程控制器被布置成利用全向发射器指示光源发送包括编码的定向信号，该编码对于每个光源是唯一的。进一步地，远程控制器具有定向信号接收器和与定向信号接收器连接的信号比较电路，并且远程控制器被布置为接收来自光源的定向信号。远程控制器被布置为基于接收到的定向信号选择光源之一。进一步地，远程控制器包括发送指示器，其被布置为产生指示信号，指示成功的全向发送，并且远程控制器被布置成利用指示信号启动对所述光源之一的选择。

Description

使用发送通知的改进型检测

技术领域

本发明涉及通过远程控制器从多个光源中选择光源。

背景技术

在具有能够与远程控制器通信的几个个体光源的照明系统中，期待的控制特性是能够仅仅通过用远程控制器指向个体光源以及操作控制机制(例如按钮等等)，来控制个体光源的光输出。

然而，为了完成这个工作，远程控制器必须要能够识别用户实际指向哪一个光源。已开发的方法是每个光源通过调节光源的普通光输出或通过调节单独编码发送元件(比如IR-LED(红外光发光二极管)或射频发射器，例如60GHz的定向发射器)在定向信号中发送不同的编码。根据某些标准，选择最主要由远程控制器接收的编码。例如，所述标准可以是“最小入射角”或“最强光信号”等。

例如，公开专利WO 2007/095740披露了一种照明系统，其中每个光源配置成发射表示唯一的识别器(即，处在远程控制器的命令下的编码)的信标信号(beacon signal)。也就是说，远程控制器向光源发送命令光源发送信标信号的指令，该信标信号是定向信号。信标信号结合到普通光源发射的光中。远程控制器配置成接收所述光并且从中提取信标信号。这样的照明系统存在若干问题。

一个问题与同步相关。远程控制器命令若干光源同时发送它们的编码。为了使远程控制器能够将接收到的编码彼此分开，远程控制器配备了用于关联以一种方式或另一种方式从不同的光源接收到的光信号的电路。为了在确定哪个光源是最主要的光源时获得可靠的结果，所期望的是远程控制器在预期的时间点并基本同时接收光信号。

这里存在若干具有时间差别的源。尤其是，存在指令由远程控制器产生并且实际离开其发射器所花费的时间上的差异。例如，指令的处理可以被远程控制器中的其他处理所中断。而且，存在远程控制器的发射器必须等待指令发送出去的时间上的差异。大部分当前普遍采用的用于远程控制的无线发送系统是按照IEEE.802.15.4标准建立的，例如ZigBee标准，其采用CSMA-CA(载波侦听多址接入—冲突避免)。以这种多址接入的形式，发射器必须在将其自身的消息发送出去之前等待其他发送的完成。这就是所谓的“退避”。不管有没有，在指令产生的时候并不知晓一个或若干退避。这些差异导致在编码被远程控制器实际检测到时产生不期望的抖动。

发明内容

本发明的目的是克服或至少减轻这些问题，并且提供一种远程控制器和远程控制器的方法，其消除或至少减少抖动。

所述目的通过如权利要求1限定的远程控制器和如权利要求5限定的远程控制器的方法来实现。应当注意的是为了本申请的目的，信号比较电路被解释为任何能够关于某些属性对信号执行比较操作并且从中选择出最主要的信号的电路。

由于发送指示器启动对光源的选择，所以在远程控制器中定向信号的编码的接收不受在远程控制器发送侧的变化的内部时间延迟的影响。

根据远程控制器的一个实施例，指示信号用于启动包括在远程控制器中的至少一个相关器的操作。因此，很有可能相关器接收足够的信号。

根据远程控制器的一个实施例，每个编码由一个或多个编码符号的序列组成，并且远程控制器被布置为指示光源分不同次发送编码符号，每次一个编码符号。当使用通过符号发送编码符号的这样的方式时，这样增加了优势，利用发送指示信号的选择操作的启动甚至是更有用的。

根据远程控制器的一个实施例，编码是由远程控制器产生的并提供给光源。

根据本发明的另一方面，提供一种利用远程控制器从多个光源中选择光源的方法。该方法提供与远程控制器的优势相对应的优势。

需要注意的是，本发明涉及在权利要求中所列的特征的所有可能的组合。

附图说明

本发明的这些和其他的方面现在将参照示出本发明的实施例的附图进行更详细地描述。

图1为照明系统的示意图。

图2为根据本发明的远程控制器的实施例的示意性框图。

图3为示出了照明系统中的发送的时序图。

图4为根据本发明的选择光源的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的照明系统的实施例包括若干光源(LS)1，以及远程控制器(RC)3，所述远程控制器(RC)3用于控制光源的设置。

为了解释远程控制器3和光源1之间的通信，图2不但示出了光源(LS)1，还示出了远程控制器(RC)3的实施例的框图。光源1包括控制单元5，与控制单元5连接的RF(射频)模块7，与控制单元5连接的光元件驱动器9，以及与光元件驱动器9连接的一组光元件11，其包括至少一个光元件。

远程控制器3包括控制单元15，与控制单元15连接的控制机构17，与控制单元15连接的全向发射器，其在本实施例中是包括在与无线电接收器协同的RF模块19中的RF(射频)发射器，以及与控制单元15连接的定向信号接收器21，此处其为光学接收器。控制机构17包括用户界面，例如触摸屏或多个按钮。远程控制器3被配置成一方面经由通过全向信道的借助于RF模块7，19的RF通信且另一方面经由通过定向信道的借助于光元件11和接收器21的光通信(其也是从光源1到远程控制器3的单向的)而与光源进行通信。此外，远程控制器3包括信号比较电路23，该电路连接到光学接收器21和控制单元15，以及发送指示器25，该指示器包括在RF模块19中并与信号比较电路23连接。

根据控制照明系统的方法的一个实施例，当用户指向光源1并且按下控制按钮以改变光源1的设置时，远程控制器3利用RF模块19通过无线电通信与数个光源1开始进行通信。数个光源1代表在照明系统中所有的光源或光源1的子组。更具体的，远程控制器3全向地向光源1发送指令，告知它们发送定向信号，定向信号在这里是光信号，包括对于每个光源1唯一的编码。不同的编码包括在发送的指令中。在这种RF通信中，远程控制器3采用基本识别或地址，其对每个光源1是唯一的并且是在生产制造时产生的。这本身为本领域技术人员所知，例如这样的地址称为MAC地址。在之前的试运转中远程控制器3学习了这些地址，这将在下面进行描述。

如上面所解释的，在控制器15中的指令的产生与来自RF模块19的实际的指令发送之间具有延迟。延迟的持续时间由于多种因素而难于预测并且发生变化，这些因素已在上面进行了解释。然而，当承载了指令的无线电信号实际地离开RF模块19时，发送指示器检测发送并且产生指示信号。发送指示器供给指示信号到信号比较电路23，在这里指示信号将启动选择操作开始。因此，当接收到指示信号时，信号比较电路23得知已经有成功的无线电发送并开始信号选择操作。

参照图4的流程图，在所述方法的一个实施例中，在步骤101中，编码是由光源(LS)1远程产生的。在这个实施例中，产生编码的是远程控制器(RC)3，但是可替换的，照明系统可以包括产生编码并发送它们到远程控制器3的中央设备。当用户通过远程控制器3指向光源并且按下按钮17以设置光输出时，执行下列过程。在步骤102中，远程控制器3接收用户输入，并且在步骤103中通过其RF模块19全向发送编码连同发送所述编码的命令一起至光源1，同时产生指令信号。步骤104，当每个光源1在其RF模块7处接收到所发送的命令和相应的各自的编码时，其定向地发送如借助于光元件11的组所接收的编码，即，作为光信号。步骤105，然后远程控制器3进而在光学接收器21处接收光信号，检测编码，以及步骤106，执行选择过程以识别远程控制器3指向的是哪个光源1。步骤107，当光源1已被选择时，远程控制器3发送新的设置到该光源1。

根据另一实施例，编码由编码符号组成，编码符号也称为码片。远程控制器3每次发送一个符号到光源1。因为光源仅需发送单个符号，例如，编码的一部分而不是全部编码，所以优势在于能够相对低地保持对光源性能的需求。举个例子，假设远程控制器3已产生两个不同的编码符号S1和S2，这里S1＝“0”，代表“无光”，S2＝“1”，代表“全部光”，并且假设每个编码由四个符号组成。进一步，假设有三个光源，LS1，LS2和LS3并且远程控制器已经产生编码c₁＝{S1，S1，S2，S2}，c₂＝{S1，S2，S1，S2}，c₃＝{S2，S1，S1，S2}，分别对应LS1，LS2和LS3。

当用户按动设置按钮时，远程控制器3指示光源1通过经由全向信道发送命令{LS1发送S1，LS2发送S1，LS3发送S2}来发送它们相应的第一符号。每个相应光源定向发送它的符号。当从远程控制器实际发送符号时，指示信号如上述的那样产生并被使用。远程控制器3测量检测到的响应。

远程控制器3指示光源1发送它们的具有命令{LS1发送S1，LS2发送S2，LS3发送S1}的第二符号。远程控制器3再次测量检测到的响应。这个动作一直反复直到所有的符号被RF发送并被远程控制器3光学地接收。

如下面所示例的，远程控制器3能够根据某些标准最后决定哪一个光源1是最主要的，并且该光源被决定为远程控制器3所指向的光源。

最后，远程控制器发送新设置至所选择的光源。

选择光源的这一实例的时序图如图3所示。因为远程控制器3决定了何时要发送符号，所以照明系统在一般程度下是自动同步的。下面将对操作进行详尽的说明。如上面所解释的，考虑非常精确的时间标度，实际上不但在远程控制器中，而且在光源1中的命令处理中会发生某些延迟。然而，与在远程控制器中的时间差异相比较(通过本解决方案纠正了所述差异)，在光控制器中的延迟是小的，此外，因为时间差异也小了所以延迟更可预测。因此，当接收到指示信号时，比较电路可以立即开始操作。但是，作为一种替换，可以想象的是引入从在比较电路处的指示信号的接收算起的微小偏移量，以便确定在进行实际测量时编码或编码符号实际在光学接收器21处被接收。时间延迟和其差异示于图3中，用Δt_i表示。

进一步，光源不需要知道编码，因为它们在被远程控制器3命令时仅仅发送符号。这就意味着光源1不需要知道在系统中有多少个其它的光源，等等。由于远程控制器3确定符号的长度或者码片速率，所以光源1也不需要知道正交的和非正交的编码。

作为一种优化，依照所述方法的一个实施例，对于各个光源发送它们的第n个编码符号的命令组合到单一广播中，而不是在对于m个光源的m个单独的消息中。这样将存在于任何无线信道中的到达时间的延迟最小化。在更进一步的优化中，跟随在第一广播之后以完成编码的广播可仅包含关于前一广播的改变。例如，参照上述例子和图3，远程控制器3将发送{LS1：S1；LS2：S1；LS3：S2}，{LS2：S2；LS3：S1}，{LS1：S2；LS2：S1}，{LS2：S2；LS3，S2}。

进一步的可用的特征是定义“恢复正常”命令，远程控制器3在最后一个符号已被发送后进行发送，因为光源1不知道特定的符号是否是最后一个。当接收“恢复正常”命令时，光源1将在第一编码符号广播之前返回它们的设置。优点在于，远程控制器3不必发送单独的消息到每个光源1以使其返回其之前的设置。附加地，或者是作为可替换的，如果光源对于预定时间段(例如可以约为一秒或几秒)没有接收到编码符号广播命令，则也会存在超时从而使光源1自动返回到它们的初始设置。

关于通过远程控制器3在来自光源1的接收到的光信号上执行的测量和计算，其可以根据任何有用的现在已知的或未来的方法来执行。例如，一种已知的方法是基于测量入射角，其中具有最小入射角的光源由远程控制器3选择，例如在非公开的申请PCT/IB2009/052363中所披露的。另一种方法是基于光强度，其中具有最强强度的光源由远程控制器3选择。就此而言，信号比较电路23包括用于在接收到的光信号上执行关联操作的相关器。

在用户可以开始设置光源1之前，需要在远程控制器3和光源1之间发生某种基础信息交换。这在试运转阶段期间完成。在试运转期间，远程控制器3获取关于在照明系统中的光源数量、关于它们内在的识别细节以及关于它们的性能怎样的信息。这个信息被用于产生适当的编码和编码符号，其优选的但不是必须的应当被选择为使得获得尽可能短的编码，或因为某些其它原因有效的编码。当产生时，远程控制器3发送关于编码符号的信息到光源。因此，例如根据一个实施例，试运转阶段如下：

1.光源上电。

2.每个光源1通过其RF模块在全向信道上广播消息，说明其需要进行试运转。光源1包括其基本的识别，比如MAC地址。

3.在使用基本的识别时远程控制器3询问光源其性能怎样。例如，远程控制器3可以询问每个光源关于光源能产生的PWM频率是多少，其最小/最大光输出强度是多少，等等。

4.考虑光源1的性能，能容纳的光源的数量以及其自身的接收器类型，远程控制器3确定一组适当的符号和一组编码。

5.远程控制器发送符号的定义(也称为字符表(alphabet))到光源1。对于其中远程控制器指示光源在一个操作中发送所有编码而不是每次一个符号的实施例，远程控制器另外的提供给每个光源其相应的编码。

当前优选的是，这些试运转步骤在照明系统的初始启动时并且当新的光源添加到照明系统时字符表必须要变化的情况下被执行。然而，当光源的数量增长超过一定阈值时仅仅需要变化字符表。因此，在很多时候执行适应于增加单个新光源的步骤1到5，因为剩下的光源已经具有必要的信息。在当前编码集不能容纳一个更多的光源时，剩下的光源仅需要被更新。

存在执行试运转的多种替换方式。例如，试运转可以发生在每次光源开启的时候。

关于这样的发送技术，可以用于RF通信和光学通信这两者，本领域技术人员的普通知识是有用的和足够的，因此在这里不再对其进行详细描述。然而，应当提及，对于其中远程控制能够在光源中设置PWM(脉冲宽度调制)频率和占空比的应用而言，有利的是使用TDMA(时分多址)，FDMA(频分多址)，或CDMA(码分多址)编码用于光学发送。在这样的应用中，例如，光源1可以具有LED(发光二极管)光元件，更具体的，R，G，B LED光元件。无论如何，为了发送来自光源1的编码，执行某种光输出的调制，比如上述例子中使用的开关调制，或幅度调制。本领域技术人员可以理解可选择调制的种类，尽可能地使得用户在发射的光中不会察觉到闪烁。

本领域技术人员认识到本发明绝非受限于上述的优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内许多修改和变型都是可能的。除了上述提及的那些例子，下面是某些进一步的例子。

根据替换实施例，在远程控制器中和光源中，用于全向通信的RF模块替换为IR(红外)模块。

根据替换实施例，利用IR设备，例如IR LED执行从光源到远程控制器的定向发送。进一步的替换是使用RF定向发射器，比如60GHz RF发射器。例如，在光源是太慢而不能直接调节的白炽灯时，可应用这些替换方式。

Claims (8)

1.一种远程控制器，布置为用于从多个光源中选择光源，其中：

所述远程控制器包括全向发射器并且布置成利用所述全向发射器指示光源发送包括编码的定向信号，所述编码对于每个光源是唯一的；

所述远程控制器包括定向信号接收器并且布置成接收来自光源的定向信号；以及

所述远程控制器包括与所述定向信号接收器连接的信号比较电路并且布置成基于接收到的定向信号选择所述光源之一，其特征在于

所述远程控制器包括发送指示器，其被布置成产生指示信号，指示成功的全向发送，以及

所述远程控制器布置成利用所述指示信号启动对所述光源之一的选择。

2.根据权利要求1的远程控制器，其中所述信号比较电路包括至少一个相关器，该相关器连接到所述发送指示器的输出端用于接收所述指示信号。

3.根据权利要求1或2的远程控制器，其中每个编码由一个或多个编码符号的序列组成，并且其中所述远程控制器布置成指示光源分不同次发送编码符号，每次一个编码符号。

4.根据权利要求3的远程控制器，其中所述远程控制器布置成产生编码并依照所述编码指示光源在什么时候发送哪个符号。

5.一种利用远程控制器从多个光源中选择光源的方法，包括：

所述远程控制器通过全向发送指示光源每个发送包括编码的定向信号，所述编码对于每个光源是唯一的；

所述远程控制器接收来自光源的定向信号；以及

所述远程控制器基于接收到的定向信号选择所述光源之一，其特征在于

所述远程控制器产生指示信号，指示成功的全向发送；以及

利用所述指示信号启动对所述光源之一的选择。

6.根据权利要求5的方法，其中所述启动对所述光源之一的选择包括启动接收到的定向信号的关联。

7.根据权利要求5或6的方法，其中每个编码由一个或多个编码符号的序列组成，并且其中所述远程控制器指示光源每个发送光信号包括：

指示光源分不同次发送编码符号，每次一个编码符号。

8.根据权利要求7的方法，包括：

所述远程控制器产生编码并根据所述编码指示光源在什么时候发送哪个符号。

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