СЕТЬ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ
LIGHTING CONTROL NETWORK

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом может использоваться для любой сети взаимодействующих устройств, в которой устройства связываются друг с другом беспроводным способом. В частности настоящее изобретение относится к сети управления освещением в таких зданиях, как офисы и жилые строения, и в дальнейшем в этом документе изобретение объясняется конкретно для данной ситуации.
Предшествующий уровень техники
Фиг.1 схематично изображает традиционную систему 1 домашнего освещения. В комнате 2 осветительное устройство 3 устанавливается, например, на потолке. Осветительное устройство 3 содержит неподвижно закрепленный корпус 4 и сменный генерирующий свет элемент 5, например лампу накаливания, который в этом документе будет обозначаться как "лампа". Контрольный переключатель 6 устанавливается в подходящем местоположении, например на стене рядом с входной дверью. Электрическая проводка, проводящая напряжение электросети, может быть скомпонована на потолке. Для присоединения осветительного устройства 3 один провод электросети может быть соединен непосредственно с осветительным устройством. Для обеспечения управления осветительным устройством 3 контрольным переключателем 6, по меньшей мере, один провод электросети должен быть соединен с контрольным переключателем 6 и один выходной провод переключателя должен быть соединен с осветительным устройством 3.
В данном примере осветительное устройство 3 и переключатель 6 связаны друг с другом, что означает, что состояние ВКЛ/ВЫКЛ осветительного устройства 3 или, возможно, даже уровень затемнения управляются посредством переключателя 6. Другим примером является арматура с удлинительным шнуром со штепсельной розеткой для связи с настенной розеткой, c переключателем, установленным на удлинительном шнуре.
Для того чтобы предоставить пользователю большую гибкость и удобство в управлении, были разработаны системы, в которых устройства освещения управляются беспроводным способом посредством устройства дистанционного управления. Фиг.2 схематично изображает такую систему 10. На чертеже изображаются два осветительных устройства 13A, 13B, каждое из которых непосредственно соединено с проводкой электросети, каждое из которых содержит неподвижно закрепленный корпус 14A, 14B и сменную лампу 15A, 15B и каждое из которых предоставлено с приемником 16A, 16B для приема беспроводных сигналов управления. Кроме того, система 10 включает в себя устройство 17 дистанционного управления, содержащее передатчик 18 для излучения беспроводных сигналов управления, например, но исключительно, радиосигналов в соответствии с протоколом Zigbee. Устройство 17 дистанционного управления может устанавливаться на стене, но может быть и портативным устройством, что более удобно, позволяя пользователю управлять им из любого места. Устройство 17 дистанционного управления может, например, иметь отдельные клавиши, связанные с отдельными приемниками, обеспечивающие раздельное переключение связанных с ними осветительных устройств, или оно может иметь группу кнопок для переключения группы осветительных устройств одновременно.
В каждом осветительном устройстве 13 будет иметься устройство управления (не показано для простоты), обрабатывающее принятые сигналы пульта дистанционного управления и управляющее встроенным переключателем на основе данных сигналов. Данное интеллектуальное устройство может быть физически установлено в корпусе 14 таким образом, чтобы осветительное устройство 13 могло быть оборудовано любой стандартной лампой, но также возможно, чтобы данное интеллектуальное устройство было физически установлено в лампе 15 таким образом, чтобы было возможно просто заменить лампы в существующей ситуации для получения беспроводной аппаратуры управления; фактически в дальнейшем в данном документе будет считаться, что интеллектуальное устройство действительно установлено в лампе. Отметим, что в такой ситуации все еще будет иметься "аппаратный" переключатель 6 электросети, который следует оставить в положении "ВКЛЮЧЕНО", но который может быть переключен в положение "ВЫКЛЮЧЕНО" для выключения ламп аппаратным способом.
Для построения такой системы 10 освещения требуется не только физическая установка отдельных компонентов. Также для этого требуется настройка описания системы, то есть взаимосвязи между отдельными лампами и пультом 17 дистанционного управления. Например, пульту 17 дистанционного управления требуется знать, какими лампами разрешено управлять, а лампы должны знать, какому пульту 17 дистанционного управления они должны подчиняться. Если два соседних устройства имеют одну и ту же систему, то эти системы не должны мешать друг другу. Для этого каждое устройство в системе имеет идентификатор (ID) устройства, и сигналы управления включают в себя идентификатор (ID) намеченной принимающей лампы, а также идентификатор (ID) пульта 17 дистанционного управления и идентификатор (ID) сети. В процессе запуска новая лампа или новый пульт дистанционного управления будут добавлены в сеть, и лампа(ы) и пульт(ы) дистанционного управления будут соединены. Принадлежность к сети и соединение защищены, что означает, что лампа будет подчиняться командам, поданным только посредством соответствующего ей пульта 17 дистанционного управления.
Сущность изобретения
Может возникнуть проблема, если лампа попадает в ситуацию, когда соответствующее ей устройство дистанционного управления недоступно. Существует несколько сценариев, которые могут служить причиной такой ситуации. Одним возможным сценарием является то, что вся система была перезагружена в момент, когда эта конкретная лампа не была активной. Другим возможным сценарием является то, что лампа была извлечена из сети и перенесена в другое место, например как подарок кому-либо или как замена неисправной лампы.
В такой ситуации необходимо перезагрузить лампу для возвращения ее к заводским настройкам. В самой лампе кнопки перезагрузки нет. Устройство дистанционного управления, как правило, имеет кнопку для подачи команды на перезагрузку, но лампа игнорирует устройство дистанционного управления, поскольку она не соединена с устройством.
В документе WO 2008/078256, подробности которого включены в состав настоящего документа посредством ссылки, описывается устройство дистанционного управления, подающего "команду на принудительную перезагрузку" на пониженной мощности таким образом, чтобы она могла быть принята лампами только на коротком расстоянии. Данная последовательность действий, описанная в этом документе, может быть выполнена, только если лампа и устройство дистанционного управления соединены.
Как изображено на Фиг.2, документ также описывает последовательность действий автоматической перезагрузки без приема команды на перезагрузку. При подключенном электропитании (включении в электросеть) лампа проверяет, имеется ли у нее идентификатор (ID) сети, указывающий на то, что она является элементом сети, а затем она получает сведения, имеются ли какие-либо другие устройства в пределах диапазона связи, имеющие такой же идентификатор (ID) сети. Если она не обнаруживает других устройств, принадлежащих к этой же сети в пределах заданного предварительно определенного периода времени, то она автоматически перезагружается.
В документе US 2008/0068204, подробности которого включены в состав настоящего документа посредством ссылки, описывается последовательность действий перезагрузки, для которой требуется кратковременное выключение электросети для переведения ламп в режим "приема". Такая последовательность действий не подходит для ситуаций, где нет выключателя питания от электросети, или в ситуациях, где несколько ламп совместно используют одно общее питание от электросети, или в ситуациях, где выключение лампы оставляет пользователя в темноте. Кроме того, для этой известной последовательности действий требуется, чтобы пульт дистанционного управления принимал сообщение, отправленное лампой в ответ на отключение от электросети, указывающее на ее готовность к перезагрузке. Кроме того, проблема может состоять в том, что самопроизвольный сбой в подаче электроэнергии может вызвать переход ламп в состояние готовности к перезагрузке. И наконец, документ не рассматривает проблему лампы, обнаруживающей себя в "странной" сети, не опознающей устройства дистанционного управления и, следовательно, игнорирующей их команды.
Главной задачей настоящего изобретения является обеспечение решения вышеупомянутых проблем.
В соответствии с важным аспектом настоящего изобретения лампа переходит в специальный рабочий режим, если она не может обнаружить свою сеть, и в данном специальном рабочем режиме она будет принимать команду на перезагрузку от любого устройства дистанционного управления.
В зависимых пунктах формулы изобретения раскрыты предпочтительные признаки изобретения.
Краткое описание чертежей
Эти и другие аспекты, характерные особенности и преимущества настоящего изобретения будут дополнительно разъяснены посредством последующего описания одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые ссылочные номера указывают одинаковые или подобные части и на которых:
Фиг.1 схематично изображает обычную систему домашнего освещения;
Фиг.2 схематично изображает систему освещения, в которой устройства освещения управляются беспроводным способом посредством устройства дистанционного управления;
Фиг.3 схематично изображает контроллер, соединенный с лампой;
Фиг.4 изображает схему последовательности операций нормальной работы контроллера на Фиг.3;
Фиг.5 изображает схему последовательности операций работы контроллера в специальном режиме НЕ В СЕТИ.
Подробное описание изобретения
Фиг.3 схематично изображает контроллер 30, предназначенный для лампы 15. Контроллер 30 оборудован приемником 34 для приема беспроводных сигналов 40 управления и управляемым запускающим устройством или переключателем 35 между сетью М и лампой 15. Контроллер 30 дополнительно оборудован запоминающим устройством, включающим в себя первую ячейку 31 запоминающего устройства для хранения персонального идентификатора (ID) или адреса PID, вторую ячейку 32 запоминающего устройства для хранения идентификатора (ID) сети NID и третью ячейку 33 запоминающего устройства для хранения идентификатора (ID) RCID устройства дистанционного управления. На чертеже также изображено, что сигнал 40 управления включает в себя, по меньшей мере, первую часть 41 данных, содержащую адресный код цели, вторую часть 42 данных, содержащую код идентификатора (ID) сети, третью часть 43 данных, содержащую адресный код отправителя, и четвертую часть 44 данных, содержащую код команды.
Фиг.4 изображает схему последовательности операций, схематично изображает нормальную работу 100 контроллера 30. На этапе 101 контроллер 30 проверяет, принят ли им сигнал 40 управления. Если да, то на этапе 111 он считывает адресный код цели из первой части 41 данных и сравнивает его с PID в первой ячейке 31 запоминающего устройства, на этапе 112 он считывает код идентификатора (ID) сети из второй части 42 данных и сравнивает его с NID во второй ячейке 32 запоминающего устройства, а на этапе 113 он считывает адресный код отправителя из третьей части 43 данных и сравнивает его с RCID в третьей ячейке 33 запоминающего устройства. Должно быть ясно, что порядок выполнения данных этапов не является существенным. Только если существует совпадение во всех трех отчетах, контроллер 30 будет выполнять код команды, содержащийся в четвертой части 44 данных, что, например, может подразумевать включение или выключение лампы 5 или увеличение/уменьшение уровня яркости. Также код команды может являться командой на перезагрузку.
Предположим, что эта лампа вынимается из ее обычной арматуры и помещается в другую арматуру в пределах той же самой сети. Может случиться так, что пользователь пожелает повторно произвести установку этой лампы и подает команду на перезагрузку с соединенным с ней устройством дистанционного управления. Контроллер 30 выполнит эту команду на перезагрузку, поскольку сигнал 40 управления будет совпадать с PID, NID и RCID.
Теперь предположим, что лампа вынимается из ее обычной арматуры и помещается в другую арматуру в другой сети. Новый пользователь должен произвести установку лампы и подает команду на перезагрузку своим устройством дистанционного управления. По меньшей мере, сигнал 40 управления будет содержать код сети, не соответствующий NID во второй ячейке 32 запоминающего устройства, и будет содержать адресный код отправителя, не соответствующий RCID в третьей ячейке 33 запоминающего устройства, так что контроллер 30 проигнорирует команду на перезагрузку.
В соответствии с изобретением контроллер 30 не способен работать в специальном режиме 200 НЕ В СЕТИ, в котором он ожидает осуществления перезагрузки посредством любого устройства дистанционного управления, независимо от кода сети и кода номера ячейки в сигнале 40 управления, как изображено на Фиг.5.
После включения (этап 201) контроллер 30 уведомляет о себе сеть (этап 202): он отправляет опрашивающий сигнал, указывающий его PID и NID, и готов к приему для приема сигналов подтверждения от других устройств, принадлежащих к этой же сети. Если сеть обнаружена, то есть если какое-нибудь устройство, имеющее такой же идентификатор (ID) сети, ответит, то он войдет в нормальный режим 100 работы. С другой стороны, если в пределах предварительно определенного периода времени сеть не обнаружена, что определяется посредством таймера на этапе 203, то контроллер 30 входит в режим 200 НЕ В СЕТИ.
В этом режиме 200 НЕ В СЕТИ предпочтительно, чтобы контроллер 30 сначала запустил мигание лампы 5 (этап 211) для того, чтобы подать сигнал пользователю, что это она находится вне сети и ему нужна перезагрузка. Однако также возможно, чтобы контроллер 30 вообще не мигал или только после прохождения определенного времени задержки на основе предположения, что пользователь будет знать, что он добавил новую лампу и ему не требуется ставить в известность о необходимости перезагрузки лампы.
На этапе 221 контроллер 30 снова проверяет, может ли он обнаружить сеть, как на этапе 202. Если сеть будет найдена, то контроллер 30 прекратит мигание и выйдет из режима 200 НЕ В СЕТИ. На этапе 222 контроллер 30 проверяет, принят ли им сигнал 40 управления, и если да, то он на этапе 223 получает сведения о коде команды в четвертой части 44 данных для того, чтобы обнаружить, является ли он командой на перезагрузку. Следует отметить, что контроллер 30 игнорирует информацию в первой, второй и третьей частях 41, 42, 43 данных. Предпочтительно, чтобы устройство 17 дистанционного управления было разработано для передачи любого сигнала управления на перезагрузку на относительно низкой мощности для того, чтобы он мог быть принят только посредством приемников на близком расстоянии, например 1 метр.
Альтернативно или дополнительно, для предотвращения ответа других ламп на команду на перезагрузку возможно использование устройством 17 дистанционного управления в первой части 41 данных кода, который обычно не используется в качестве адреса для лампы, и/или использование во второй части 42 данных кода, который обычно не используется в качестве кода сети или, по меньшей мере, отличается от его фактического кода сети, и/или использование в третьей части данных кода, который обычно не используется в качестве кода отправителя или, по меньшей мере, отличается от его фактического кода отправителя.
Однако уже существующие устройства дистанционного управления смогут передавать команды на перезагрузку только обычным способом, что включает в себя включение в их состав их фактического кода сети и их фактического кода отправителя.
В последующем возможно, чтобы в устройстве 17 дистанционного управления использовался специальный код команды на перезагрузку, который отличается от нормального кода команды на перезагрузку и которому подчиняются исключительно контроллеры ламп, работающие в режиме 200 НЕ В СЕТИ. Однако уже существующие устройства дистанционного управления будут способны к передаче только нормального кода команды на перезагрузку, а контроллер 30 лампы также должен отвечать на такой нормальный код команды на перезагрузку.
Также возможно, чтобы контроллер лампы не начинал мигать на этапе 211, но вместо этого он начинает мигать только при приеме команды на перезагрузку на этапе 223, несмотря на то, что в то же самое время он может передавать свой адрес на устройство дистанционного управления. Теперь пользователь может визуально обнаружить, какие лампы отвечают посредством мигания. Если мигает только одна лампа, то пользователь может нажать кнопку подтверждения и контроллер лампы ответит на эту команду подтверждения посредством перезагрузки (этап 231) или альтернативных этапов 241-244. Или если устройство дистанционного управления принимает обратно только один адрес лампы, оно может автоматически отправить команду подтверждения. Вместо команды на перезагрузку, за которой следует команда подтверждения, устройство дистанционного управления также может послать команду запроса на перезагрузку, за которой следует фактическая команда на перезагрузку.
Если на этапе 223 контроллер 30 обнаружил команду на перезагрузку, то он может выполнить перезагрузку (этап 231), что предусматривает удаление идентификатора (ID) сети из второй ячейки 112 запоминающего устройства и возвращение всех параметров настройки на значения их "заводских установок". После этого лампа 5 готова для присоединения к сети нормальным способом, как будто это было новое, только что купленное и вынутое из коробки устройство.
Альтернативно, также возможно, чтобы контроллер 30, после обнаружения команды на перезагрузку на этапе 223, удалял только идентификатор (ID) сети из второй ячейки 112 запоминающего устройства и удалял код отправителя из третьей ячейки 113 запоминающего устройства, и вместо них брал код, содержащийся во второй части 42 данных команды 40 на перезагрузку, для сохранения этого кода во второй ячейке 112 запоминающего устройства в качестве нового NID, и брал код, содержащийся в третьей части 43 данных команды 40 на перезагрузку, для сохранения этого кода в третьей ячейке 113 запоминающего устройства в качестве нового RCID (этапы с 241 по 244). На самом деле, эта последовательность действий перезагрузкой не является, скорее, она является "слиянием" посредством нового RC (пульта дистанционного управления).
Следовательно, достигается важное преимущество, которое заключается в том, что лампа может быть перезагружена беспроводным способом посредством любого устройства дистанционного управления, независимо от того, присоединено ли оно к лампе или предназначено для нее. Для перезагрузки не требуется никакой специальной второй системы связи: все работает на одном и том же радиочастотном протоколе и аппаратных средствах, что и при нормальном режиме работы. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления требуется, чтобы устройство управления и лампа находились близко друг от друга: это предотвращает злоумышленную перезагрузку третьими лицами (на расстоянии). Следовательно, тогда пользователь имеет детерминированный режим перезагрузки.
Резюмируя, настоящее изобретение обеспечивает систему 10 управления, которая содержит:
управляемое устройство 15, управляемое посредством контроллера 30, имеющего средство 34 приема для приема сигнала 40 управления и имеющего первую, вторую и третью ячейки 31, 32, 33 запоминающего устройства для хранения персонального идентификатора (ID) или адресного PID, идентификатора (ID) сети NID и идентификатора (ID) RCID устройства дистанционного управления соответственно;
по меньшей мере, одно управляемое пользователем устройство 17 дистанционного управления, разработанное для передачи сигналов управления.
Сигнал управления содержит адресный код цели, код сети идентификатора (ID), адресный код отправителя и код команды.
Обычно контроллер отвечает на сигналы управления, только если адресный код цели, код сети идентификатора (ID) и адресный код отправителя совпадают с информацией в памяти. Контроллер способен работать в режиме 200 НЕ В СЕТИ, в котором контроллер отвечает на команду на перезагрузку независимо от адресного кода цели, кода сети идентификатора (ID) и адресного кода отправителя.
Несмотря на то что изобретение было подробно изображено и описано на чертежах и предшествующем описании, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что иллюстрации и описание следует рассматривать как пояснительные, иллюстративные, а не ограничительные. Изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления; скорее, возможны некоторые изменения и модификации в пределах защищенного объема изобретения, как определено в приложенной формуле изобретения.
Например, функция контроллера лампы может быть расположена в ламповой арматуре, или она может быть встроена непосредственно в лампу.
Другие изменения раскрытых вариантов осуществления могут быть понятны и выполнены специалистами в данной области техники при осуществлении заявленного изобретения на практике, при изучении чертежей, раскрытия и приложенной формулы изобретения. В формуле изобретения слово "содержит" не исключает и другие элементы или этапы, а использование единственного числа не исключает множественного. Один процессор или другой блок могут выполнять функции нескольких элементов, изложенных в формуле изобретения. Сам по себе тот факт, что определенные меры изложены во взаимно отличающихся зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что сочетание этих мер не может быть использовано для получения положительного эффекта. Компьютерная программа может сохраняться/распространяться на подходящем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель, которые могут поставляться с другими аппаратными средствами или в качестве их части, но также может распространяться в других формах, например через сеть Интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы. Любые ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться в качестве ограничения объема.
В вышеупомянутом описании настоящее изобретение было объяснено со ссылкой на блок-схемы, которые изображают функциональные блоки устройства в соответствии с настоящим изобретением. Следует понимать, что один или более функциональных блоков могут быть реализованы в аппаратных средствах, где функция такого функционального блока выполняется посредством отдельных компонентов аппаратных средств, но также возможно, чтобы один или более функциональных блоков были реализованы в программных средствах таким образом, чтобы функция такого функционального блока выполнялась посредством одного или более программных строк компьютерной программы или программируемым устройством, таким как микропроцессор, микроконтроллер, цифровой сигнальный процессор и т.д.