СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ СВЕТОДИОДНЫХ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ Российский патент 2014 года по МПК H05B37/02 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Цифровые осветительные технологии, то есть освещение, основанное на полупроводниковых источниках света, таких как светодиоды (LED), предлагают жизнеспособную альтернативу традиционным флуоресцентным лампам, разрядным лампам высокой интенсивности (HID) и лампам накаливания. Функциональными преимуществами и выгодами светодиодов являются высокий коэффициент преобразования энергии и оптическая эффективность, долговечность, пониженные эксплуатационные расходы и многое другое. Последние достижения в технологии светодиодов обеспечили эффективные и надежные широкодиапазонные источники освещения, позволяющие реализовывать многочисленные осветительные эффекты при многих применениях. Некоторые из приборов, реализующих эти источники, характеризуются осветительным модулем, содержащим один или более светодиодов, способных производить различные цвета, например красный, зеленый и синий, а также процессором для независимого управления выходом светодиодов, чтобы создавать множество цветов и осветительных эффектов изменения цвета.

Координатные осветительные дисплеи могут создаваться, используя адресуемые основанные на LED осветительные блоки. "Адресуемый" основанный на LED осветительный блок имеет уникальный идентификатор или адрес (например, порядковый номер), позволяющий посылать команды или данные конкретно на него. Поэтому адресуемыми основанными на LED осветительными блоками в группе основанных на LED осветительных блоков можно индивидуально управлять, посылая команды на соответствующие адреса. Если относительные положения адресуемых основанных на LED осветительных блоков известны, могут быть созданы координатные дисплеи. Некоторые общие примеры основанных на LED осветительных блоков, подобных тем, которые описаны в этой заявке, могут быть найдены, например, в патентах США № 6016038 и № 6211626.

На фиг. 1 показан пример такой осветительной системы, использующей адресуемые основанные на LED осветительные блоки. Со ссылкой на фиг. 1, группа 100 из адресуемых основанных на LED осветительных блоков содержит четыре адресуемых основанных на LED осветительных блока 102a-102d. Четыре основанных на LED осветительных блока могут координироваться для создания дисплея, на котором четыре цвета: красный, зеленый, синий и желтый, появляются слева направо. В частности, адресуемый основанный на LED осветительный блок 102a может управляться, посылая команду на его уникальный адрес, чтобы включить красный. Адресуемым основанным на LED осветительным блоком 102b можно управлять, посылая команду на его уникальный адрес, чтобы включить зеленый. Точно также, адресуемые основанные на LED осветительные блоки 102c и 102d могут управляться для отображения синего и желтого, соответственно, завершая, таким образом, желаемое отображение четырех цветов: красного, зеленого, синего и желтого слева направо.

Все же, чтобы добиться точной координации адресуемых основанных на LED осветительных блоков 102a-102d, необходимо знать их относительные положения. Основанными на LED осветительными блоками 102a-1102d нельзя точно управлять, чтобы отображать красный, зеленый, синий и желтый в порядке слева направо, если неизвестно, в каком порядке установлены осветительные блоки. Как пример, синий цвет не может точно появиться в третьем положении с левой стороны, если неизвестно, какой основанный на LED осветительный блок (в этом случае, 102c) расположен третьим слева, и поэтому, на какой адрес нужно послать команду "ВКЛЮЧИТЬ СИНИЙ".

Традиционным способом определения относительных положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков в группе адресуемых основанных на LED осветительных блоков является предварительное размещение или позиционирование осветительных блоков в порядке их адресов. Обращаясь снова к фиг. 1, адрес каждого из основанных на LED осветительных блоков 102a-102d (например, 102b) обычно назначается этому осветительному блоку перед тем, как он устанавливается, то есть группируется с остальными осветительными блоками (например, 102a, 102c, и 102d). Адрес может быть назначен изготовителем при изготовлении основанного на LED осветительного блока. Группа основанных на LED осветительных блоков (например, 102a-102d) затем упаковывается и отправляется потребителю с указанием порядка, в котором должны устанавливаться осветительные блоки, соответственно их адресам. Альтернативно, изготовитель может упаковать и отправить потребителю основанные на LED осветительные блоки с отсутствующими адресами и потребитель может затем установить адрес блока(-ов) перед установкой путем подключения каждого блока к программируемому устройству.

Вторая традиционная схема определения относительных положений основанных на LED осветительных блоков 102a-102d содержит идентификацию позиции основанного на LED осветительного блока вручную после того, как основанные на LED осветительные блоки были установлены. Снова обращаясь к фиг. 1, основанные на LED осветительные блоки 102a-102d устанавливаются без знания порядка адресов осветительных блоков. Затем посылается команда на включение по каждому из адресов основанных на LED осветительных блоков 102a-102d. Человек наблюдает, какой из основанных на LED осветительных блоков 102a-102d включается, когда на конкретный адрес посылается команда, и регистрирует адрес и относительное положение этого основанного на LED осветительного блока. Как правило, для больших установок, содержащих множество основанных на LED осветительных блоков, необходимо много людей, чтобы полностью выполнить процесс. Один человек управляет посылкой команд каждому из возможных адресов основанных на LED осветительных блоков 102a-102d, а второй человек занимает такое место, чтобы наблюдать все основанные на LED осветительные блоки и определять, какой блок включается. При реализации больших систем из нескольких основанных на LED осветительных блоков (например, расположенных на здании или другом архитектурном сооружении) второй человек может находиться далеко от основанных на LED осветительных блоков, например через улицу, что в результате приводит к неудобному и отнимающему много времени процессу.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С учетом вышесказанного Заявитель разработал способы и устройство, обеспечивающие эффективное определение электрических положений основанных на LED осветительных блоков, установленных в линейной конфигурации. Определение может быть в значительной степени или полностью автоматизировано, снижая необходимость ввода человеком, и может быть распространено на большие установки из множества основанных на LED осветительных блоков.

В соответствии с одним аспектом, в целом, обеспечивается способ, содержащий этапы адресации каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока из множества адресуемых основанных на LED осветительных блоков (202a, 202b, 202c, 202d), установленных в линейной конфигурации на коммуникационной шине (204), содержащей линии (206a, 206b, 206c) данных, линии (206a, 206b, 206c) электропитания и линии (206a, 206b, 206c) заземления, и подсчет для каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока (202a, 202b, 202c, 202d) количество раз, когда происходит изменение электрического свойства, по меньшей мере, частично, зависящего от тока, в линии данных, или линии электропитания, или линии заземления в ответ на этап адресации. Линия данных и линия электропитания могут быть или не быть одной и той же линией.

В некоторых вариантах осуществления этого аспекта изобретения каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок располагается в уникальном электрическом положении на коммуникационной шине и способ может дополнительно содержать соотнесение количества раз, когда происходит изменение электрического свойства для каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока, с электрическим положением этого адресуемого основанного на LED осветительного блока. Кроме того, во многих вариантах осуществления электрическое свойство, по меньшей мере, частично, зависящее от тока, является одним из тока, мощности и фазы между током и напряжением.

В одном варианте осуществления этап подсчета содержит приращение счетчика, ассоциированного с каждым адресуемым основанным на LED осветительным блоком, когда для этого основанного на LED осветительного блока обнаруживается изменение электрического свойства. В другом варианте осуществления этап подсчета содержит подсчет для каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока количества раз, когда происходит изменение электрического свойства на линии данных.

Во многих вариантах осуществления каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок имеет первый уникальный адрес и способ дополнительно содержит каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок, назначающий сам себе второй уникальный адрес, основанный на количестве изменений электрического свойства, происходящих для этого адресуемого основанного на LED осветительного блока. В одном частном варианте осуществления каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок расположен в уникальном электрическом положении на коммуникационной шине и второй уникальный адрес для каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока идентифицирует электрическое положение этого адресуемого основанного на LED осветительного блока.

В некоторых вариантах осуществления адресация каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока из множества адресуемых основанных на LED осветительных блоков выполняется контроллером, подключенным к множеству адресуемых основанных на LED осветительных блоков с помощью коммуникационной шины, и способ дополнительно содержит посылку каждым адресуемым основанным на LED осветительным блоком на контроллер значения подсчета, указывающего количество раз произошедших изменений электрического свойства для этого адресуемого основанного на LED осветительного блока в ответ на этап адресации.

В одном варианте осуществления этап адресации содержит адресацию одного адресуемого основанного на LED осветительного блока из множества адресуемых основанных на LED осветительных блоков за цикл тактового сигнала. Например, адресация каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока может содержать посылку одной и той же команды каждому адресуемому основанному на LED осветительному блоку.

В соответствии с другим аспектом обеспечивается способ управления множеством адресуемых основанных на LED осветительных блоков (202a, 202b, 202c, 202d), установленных в линейной конфигурации на коммуникационной шине (204). Способ содержит этапы посылки сигнала на первый адресуемый основанный на LED осветительный блок из множества адресуемых основанных на LED осветительных блоков (202a, 202b, 202c, 202d) и контроля в электрическом положении каждого из множества основанных на LED осветительных блоков электрического свойства коммуникационной шины, по меньшей мере, частично, зависящего от тока, на изменение тока в результате реакции на сигнал первого адресуемого основанного на LED осветительного блока. Сигнал может быть командой, инструктирующей первому адресуемому основанному на LED осветительному блоку выполнить функцию.

В некоторых вариантах осуществления этап контроля электрического свойства содержит контроль тока, мощности и фазы между током и напряжением на коммуникационной шине. Кроме того, в различных вариантах осуществления способ дополнительно содержит подсчет количества раз, когда происходит изменение электрического свойства в электрическом положении каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока.

В соответствии с другим аспектом обеспечивается устройство, содержащее, по меньшей мере, один адресуемый светодиод (202a, 202b, 202c, 202d) для приема сигнала от коммуникационной шины (204). Устройство дополнительно содержит датчик (208a, 208b, 208c, 208d) для контроля в электрическом положении, по меньшей мере, одного адресуемого светодиода электрического свойства коммуникационной шины, по меньшей мере, частично зависящего от тока. Устройство дополнительно содержит счетчик (210a, 210b, 210c, 210d), подключенный к датчику (208a, 208b, 208c, 208d) для подсчета количества раз, когда датчик обнаруживает изменение электрического свойства коммуникационной шины (204). Датчик может быть амперметром или вольтметром. Кроме того, по меньшей мере, один адресуемый светодиод и счетчик могут образовывать, по меньшей мере, часть адресуемого основанного на LED осветительного блока.

Во многих вариантах осуществления устройство дополнительно содержит цифровую схему, подключенную к датчику и счетчику, для приема от датчика аналогового сигнала, преобразования аналогового сигнала в цифровой сигнал и предоставления цифрового сигнала счетчику.

Следует понимать, что все комбинации приведенных выше концепций и дополнительных концепций, более подробно обсуждаемых ниже (при условии, что такие концепции не являются взаимно несовместными), считаются частью раскрытого здесь существа дела, составляющего изобретение. В частности, все комбинации заявленного в виде формулы изобретения существа дела, представленные в конце настоящего раскрытия, рассматриваются как часть раскрытого здесь существа дела, составляющего изобретение. Следует также понимать, что явно используемая здесь терминология, которая может также появиться в любом раскрытии, введенном сюда посредством ссылки, должна соответствовать значению, наиболее совместимому с раскрытыми здесь конкретными концепциями.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Сопроводительные чертежи не должны считаться быть вычерченными в масштабе. На чертежах каждый идентичный или почти идентичный компонент, показанный на разных чертежах, представляется схожей позицией. С целью ясности, не каждый компонент может быть маркирован в каждом чертеже. На чертежах:

Фиг. 1 - традиционная осветительная система, содержащая четыре основанных на LED осветительных блока;

Фиг. 2 - осветительная система, содержащая адресуемые основанные на LED осветительные блоки, установленные в линейной конфигурации в соответствии с одной из реализаций настоящего изобретения;

Фиг. 3 - таблица, показывающая последовательность выполнения этапов, соответствующих одному способу определения относительных электрических положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков, установленных в линейной конфигурации в соответствии с одной из реализаций настоящего изобретения;

Фиг. 4A-4B - альтернативные расположения датчиков для обнаружения изменений на линии коммуникационной шины в осветительной системе, соответствующей одной из реализаций настоящего изобретения; и

Фиг. 5 - осветительная система, содержащая адресуемые основанные на LED осветительные блоки, установленные в линейной конфигурации и имеющие схему управления, соответствующие одной из реализаций настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Описанные выше традиционные схемы определения относительных положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков в группе из адресуемых основанных на LED осветительных блоков проблематична. К ним относятся значительные физические усилия, время и затраты, они часто требуют большого числа людей и тщательного планирования, чтобы успешно полностью выполнить установку основанных на LED осветительных блоков. Кроме того, сложность и вероятность ошибки в схемах значительно увеличиваются по мере увеличения количества основанных на LED осветительных блоков. Многочисленные системы, содержащие множество основанных на LED осветительных блоков, могут содержать сотни или тысячи осветительных блоков. Дополнительно, сложные основанные на LED осветительные системы могут устанавливаться в разных окружающих средах, которые делают одну или обе описанные традиционные схемы непрактичными, как например, на сторонах или вершине высоких зданий.

С учетом вышесказанного, заявители разработали способы и устройство для автоматического определения относительных электрических положений многочисленных адресуемых основанных на LED осветительных блоков в линейной конфигурации фактически любого размера. Термин "линейная конфигурация", как он используется здесь, относится к многочисленным осветительным блокам, установленным в различных узлах или точках разветвления на коммуникационной шине таким образом, что между осветительными блоками коммуникационная шина не прерывается. Заявители признают и понимают, что когда конкретный адресуемый основанный на LED осветительный блок в линейной конфигурации адресуется и реагирует, этот осветительной блок, а также те, которые предшествуют ему, испытывают изменение тока, протекающего после их соответствующих электрических положений, тогда как осветительные блоки после адресованного осветительного блока изменения не испытывают. Поэтому, если каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок в линейной конфигурации будет однажды адресован, то каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок будет испытывать уникальное количество изменений электрического тока. Количество изменений электрического тока может подсчитываться для каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока, обеспечивая, таким образом, указание относительных положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков в линейной конфигурации, с помощью основанного на LED осветительного блока, ближайшего к началу линейной конфигурации, испытывающего наибольшее количество изменений, и основанного на LED осветительного блока в конце линейной конфигурации, испытывающего самое малое количество изменений, обычно одно. Термин "электрическое положение", как он используется здесь, относится к местоположению узла каждого осветительного блока на коммуникационной шине, которое может соответствовать или не соответствовать физическому местоположению осветительного блока.

Различные аспекты настоящего изобретения теперь будут описаны более подробно. Следует понимать, что эти аспекты могут использоваться в одиночку, все вместе или в любой комбинации двух или более из них.

В соответствии с одним аспектом изобретения обеспечивается способ определения относительных электрических положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков, установленных в линейной конфигурации вдоль коммуникационной шины. При этом способе каждый основанный на LED осветительный блок линейной конфигурации из основанных на LED осветительных блоков адресуется один раз. Электрический ток, протекающий после электрического положения каждого основанного на LED осветительного блока на коммуникационной шине, контролируется, когда адресуется каждый из основанных на LED осветительных блоков. Если в электрическом положении основанного на LED осветительного блока обнаруживается изменение электрического тока, счетчик, связанный с этим основанным на LED осветительным блоком, увеличивается. После того как каждый основанный на LED осветительный блок однажды адресован, счетчики, связанные с каждым основанным на LED осветительным блоком, могут иметь уникальное значение счетчика. Способ может, таким образом, обеспечить точное определение относительных электрических положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков линейной конфигурации независимо от порядка адресов основанных на LED осветительных блоков. Кроме того, как ниже будет описано дополнительно, способ может быть автоматизирован.

Как будет ниже описано дополнительно, следует понимать, что существуют различные альтернативы контроля электрического тока, протекающего после электрического положения каждого основанного на LED осветительного блока, соответствующего способу. Одной альтернативой является прямой контроль электрического тока. Однако другой альтернативой должен быть контроль любого электрического свойства, которое зависит, по меньшей мере, частично, от тока и которое может поэтому демонстрировать изменение при изменении электрического тока. Примерами таких электрических свойств, зависящих, по меньшей мере, частично, от электрического тока, содержат мощность, напряжение (например, если контролируется напряжение на известном сопротивлении, через которое протекает электрический ток) и фаза тока. Однако следует понимать, что могут также контролироваться и другие свойства, зависящие, по меньшей мере, частично от электрического тока, чтобы обнаружить изменение в электрическом токе, протекающем после электрического положения основанного на LED осветительного блока, и что различные аспекты изобретения не ограничиваются контролем какого-либо конкретного электрического свойства.

Таким образом, следует понимать, что электрический ток, протекающий после электрического положения основанного на LED осветительного блока, может контролироваться любым подходящим способом и способ может зависеть от контролируемого свойства (например, электрический ток, мощность, фаза тока и т. д.). Например, контроль может осуществляться с помощью измерителя тока, амперметра, вольтметра, фазового детектора, трансформатора тока, датчика Холла, последовательных резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, паразитных сопротивлений или любого соответствующего датчика. Дополнительно, измеритель/датчик может быть присоединен или подключен к точке, которая находится до или после точки соединения между основанным на LED осветительным блоком и коммуникационной шиной.

Дополнительно, следует понимать, что об изменении электрического тока можно сообщать любым подходящим способом. Одной из альтернатив является предоставление электрического тока напрямую, например, в варианте осуществления, в котором электрический ток контролируется напрямую. Другой альтернативой является преобразование контролируемого электрического тока в напряжение, например, измеряя напряжение на известном сопротивлении, через которое течет электрический ток. В соответствии с этой альтернативой изменение контролируемого электрического тока может предоставляться как напряжение. Альтернативно, в тех вариантах осуществления, в которых электрический ток не контролируется напрямую, а контролируется скорее некоторое электрическое свойство, зависящее, по меньшей мере, частично, от электрического тока, которое и служит контролируемым свойством (например, мощность, фаза тока или любое другое соответствующее электрическое свойство), а затем контролируемое свойство может предоставляться как мощность, фаза тока или может контролироваться любое другое свойство, отличное от того, которое может предоставляться напрямую, как ток. Таким образом, следует понимать, что когда контролируется электрический ток, протекающий после электрического положения каждого основанного на LED осветительного блока, фактическое свойство, которое контролируется и/или регистрируется, не обязательно должно быть током, а может принимать любую подходящую форму.

На фиг. 2 представлена осветительная система 200, содержащая линейную конфигурацию адресуемых основанных на LED осветительных блоков, к которым может применяться способ определения относительных электрических положений осветительных блоков, соответствующий варианту осуществления изобретения. Осветительная система 200 содержит четыре адресуемых основанных на LED осветительных блока 202a-202d. Следует понимать, что осветительная система может содержать любое количество основанных на LED осветительных блоков (в том числе, десятки, сотни или даже тысячи) и что всего четыре основанных на LED осветительных блока показаны на фиг. 2 только для целей иллюстрации. Контроллер 210 управляет четырьмя основанными на LED осветительными блоками и подключается к каждому из основанных на LED осветительных блоков через коммуникационную шину 204. В показанном на фиг. 2 не ограничивающем примере коммуникационная шина 204 содержит три линии: линию электропитания, линию (передачи) данных и линию заземления, маркированные как 206a, 206b и 206c.

Следует понимать, что коммуникационная шина 204 может содержать любое количество линий, такое как две линии, три линии или любое другое количество, и что три линии показаны на фиг. 2 только для целей иллюстрации. Например, единая линия может использоваться для передачи как электропитания так и данных, сокращая, таким образом, количество линий в коммуникационной шине до двух. Кроме того, типы сигналов, передаваемых по линиям коммуникационной шины 204, могут отличаться от перечисленных. Например, хотя здесь описываются три линии, которыми являются линия электропитания, линия передачи данных и линия заземления, следует понимать, что по коммуникационной шине 204 могут передаваться и другие или дополнительные типы информации, так что различные аспекты изобретения не ограничиваются в этом отношении. Кроме того, следует понимать, что любая из линий 206a, 206b, и 206c может соответствовать линиям электропитания, передачи данных и заземления, как ниже будет описано более подробно.

Основанные на LED осветительные блоки 202a-202d устанавливаются в линейной конфигурации вдоль коммуникационной линии 204. Как показано на чертеже, каждый из них соединяется с одной и той же линией электропитания, передачи данных и заземления 206a, 206b, и 206c в различных точках или узлах. Например, основанный на LED осветительный блок соединяется с линией 206c в узле n₁, с линией 206b - в узле n₂ и с линией 206a - в узле n₃. Точно также, основанный на LED осветительный блок 202b соединяется с линией 206c в узле n₄, с линией 206b - в узле n₅ и с линией 206a - в узле n₆. Основанный на LED осветительный блок 202c соединяется с линией 206c в узле n₇, с линией 206b - в узле n₈ и с линией 206a - в узле n₉. Основанный на LED осветительный блок 202d соединяется с линией 206c в узле n₁₀, с линией 206b - узле n₁₁, и с линией 206a в вершине n₁₂.

Термин "узел", как он используется в контексте линейных конфигураций, описанных здесь, относится к точкам электрических соединений и не ограничивается никакой конкретной физической структурой. Таким образом, следует понимать, что "узлы" n₁-n₁₂ могут принимать любую подходящую форму, такую как точка ответвления, и не требуют пересечения двух или более проводов. Например, последний LED осветительный блок (например, 202d в этом случае) может принимать линии 206a, 206b и 206c напрямую и, таким образом, узлы n₁₀-n₁₂ могут не представлять физическую структуру.

Как упомянуто ранее, термин "линейная конфигурация", как он используется здесь, не требует, чтобы основанные на LED осветительные блоки были физически расположены в линию. Например, основанный на LED осветительный блок 202a может быть физически расположен между основанными на LED осветительными блоками 202b и 202c, тогда как на фиг. 2 он показан соединенным с линиями 206a, 206b, и 206c, то есть электрически является самым ближним к контроллеру 210. Способы, описанные здесь, относятся к определению электрических положений (то есть положений узлов n₁-n₁₂) основанных на LED осветительных блоков и могут обеспечивать или не обеспечивать информацию о физических местоположениях основанных на LED осветительных блоков 202a-202d.

В соответствии со способом определения относительных электрических положений основанных на LED осветительных блоков в линейной конфигурации, описанной выше, каждый из основанных на LED осветительных блоков 202a-202d адресуется один раз, используя его уникальный адрес, например, с помощью команды, дающей инструкцию адресованному осветительному блоку. Система 200 содержит четыре датчика 208a-208d, один (из которых) ассоциируется с каждым основанным на LED осветительным блоком. Датчики 208a-208b контролируют электрический ток (прямо или косвенно, как описано ранее) на коммуникационной шине 204, например, контролируя линию коммуникационной шины. В показанном на фиг. 2 примере, не предназначенном для ограничения, датчики 208a-208d контролируют линию 206b на входе основанного на LED осветительного блока, которому соответствуют датчики.

Когда данный основанный на LED осветительный блок адресован и реагирует на адресацию (например, реагирует на команду), электрический ток в линии 206b может измениться для этого осветительного блока, а также для осветительных блоков, электрически установленных между контроллером и адресованным осветительным блоком. Таким образом, основанные на LED осветительные блоки, электрически расположенные перед адресованным основанным на LED блоком, будут видеть другой ток, протекающий после их соответствующих электрических положений, по сравнению со основанными на LED осветительными блоками, электрически расположенными после адресованного основанного на LED осветительного блока. Датчики, соответствующие осветительным блокам, для которых происходит изменение тока, могут воспринимать или обнаруживать изменение, причем такое изменение может упоминаться как "событие". Счетчики 210a-210d, подключенные к датчикам 208a-208d соответственно, могут подсчитывать количество изменений, воспринятых датчиком 208a-208d, соответствующим этому основанному на LED осветительному блоку.

Следует понимать, что расположение на блок-схеме датчиков 208a-208d сделано, прежде всего, для иллюстрации и что фактическое расположение датчиков 208a-208d может регулироваться по мере необходимости, чтобы иметь возможность обнаруживать изменения на линии 206b, когда конкретный один или более основанный на LED осветительный блок реагирует(-ют) на адресацию. Например, датчики 208a-208d на схеме представлены как расположенные между узлами n₂, n₅, n₈ и n₁₁ и соответствующими счетчиками 210a-210d. Однако в зависимости от физической структуры узлов n₁-n₁₂ и контролируемого свойства (например, ток, мощность, фаза и т. д.) датчики могут располагаться до или после узлов, чтобы гарантировать, что датчики смогут обнаруживать изменение на линии 206b, когда конкретный один или более основанный на LED осветительный блок реагирует на адресацию.

Изменения, воспринимаемые датчиками 208a-208d, могут подсчитываться любым соответствующим способом. Например, датчики 208a-208d могут производить выходные сигналы, которые могут оцифровываться (например, логическая "1" (высокий уровень, HIGH) или логический "0" (низкий уровень, LOW)), например, с помощью цифровой схемы, так, как показано и описано ниже со ссылкой на фиг. 4A-4B. Счетчики 210a-210d могут подсчитывать количество раз, когда их соответствующий датчик, например, переходит в HIGH. Следует понимать, что возможны также другие способы определения количества и подсчета изменений, обнаруженных датчиками 208a-208d, и способы, описанные здесь, не ограничиваются никаким конкретным способом такого действия.

Кроме того, следует понимать, что обнаружение или восприятие изменения электрического тока (электрический ток контролируется либо напрямую, либо контролируется какое-то другое электрическое свойство, по меньшей мере, частично зависящее от тока) может содержать некоторый объем обработки сигналов. Например, для обнаружения изменения тока может использоваться цифровое и/или аналоговое средство, такое как использование многократных испытаний, способы усреднения, способы снижения помех или любые другие подходящие способы для обеспечения желаемой точности обнаружения свойства.

Один пример работы описанного способа приводится со ссылкой на фиг. 3. Как показано в таблице, приведенной на фиг. 3, каждый из основанных на LED осветительных блоков 202a-202d может иметь уникальный адрес. В этом примере, не создающем ограничений, основанный на LED осветительный блок 202a имеет адрес 010, основанный на LED осветительный блок 202b - адрес 011, основанный на LED осветительный блок 202c - адрес 001 и основанный на LED осветительный блок 202d - адрес 012. Следует понимать, что перечисленные адреса и их формы являются просто примерами. Чтобы уникально идентифицировать основанные на LED осветительные блоки, могут также использоваться другие типы адресов и способы, описанные здесь, не ограничиваются использованием любых типов адресов для основанных на LED осветительных блоков.

После установки основанных на LED осветительных блоков в системе 200 их адреса могут быть известны, хотя относительные электрические положения осветительных блоков могут не быть известны. Например, пользователь или контроллер 210 могут знать, что система 200 содержит адреса 010, 011, 001 и 012, но может не знать, в каком порядке эти адреса выстроены в линейной конфигурации системы 200. Кроме того, пользователь или контроллер может не знать, какие адреса (и, следовательно, основанные на LED осветительные блоки) установлены в системе 200. Например, пользователь или контроллер может иметь список из десяти (или любого другого количества) адресов, из которых четыре адреса основанных на LED осветительных блоков 202a-202d образуют поднабор. Дополнительно, пользователь или контроллер 210 могут не знать, сколько основанных на LED осветительных блоков находится в системе 200.

В соответствии со способом каждый основанный на LED осветительный блок 202a-202d затем адресуется, например, контроллером 210. До адресации основанных на LED осветительных блоков значения счетчиков 210a-210d могут быть стерты (например, установкой на ноль) или инициироваться с некоторого известного значения. Как показано на фиг. 3, адрес 012 может затем быть адресован первым. Поскольку адрес 012 соответствуют основанному на LED осветительному блоку 202d, каждый из датчиков 208a-208d основанных на LED осветительных блоков 202a-202d соответственно может обнаружить изменение тока линии 206b, так что каждый из счетчиков 210a-210d изменяет состояние (например, увеличивается до значения "1"). Затем может быть адресован адрес 001. Поскольку адрес 001 соответствует основанному на LED осветительному блоку 202c, датчики 208a-208c могут каждый обнаружить изменение контролируемого тока линии 206b, так что каждый из счетчиков 210a-210c увеличивается до значения "2".

Затем может быть адресован адрес 010. Поскольку адрес 010 соответствуют основанному на LED осветительному блоку 202a, который электрически расположен ближе всех к контроллеру на коммуникационной шине 204, то только датчик 208a будет обнаруживать изменение тока в линии 206b и поэтому только счетчик 210a увеличится до значения "3". Следующим может быть адресован адрес 011. Поскольку адрес 011 соответствуют основанному на LED осветительному блоку 202b, датчики 208a и 208b могут воспринимать изменение тока линии 206b, и поэтому счетчики 210a и 210b могут увеличивать значение на единицу, создавая конечный результат, в котором обнаружено уникальное количество событий, обнаруженных каждым из адресуемых основанных на LED осветительных блоков, то есть в этом случае 4-3-2-1.

Таким образом, после того как каждый из основанных на LED осветительных блоков был однажды адресован, значения подсчета счетчиков 210a-210d могут представлять порядок электрических положений основанных на LED осветительных блоков. Эта информация может использоваться, например, для создания карты соответствия между электрическим положением основанных на LED осветительных блоков и их уникальным адресом. Адресуемые основанные на LED осветительные блоки могут затем управляться, чтобы создавать осветительные эффекты, например, посредством программного обеспечения, написанного на основе относительных электрических положений основанных на LED осветительных блоков.

В соответствии с описанным способом любое подходящее свойство может контролироваться датчиками 208a-208d, чтобы обнаруживать изменение электрического тока, если свойство зависит, по меньшей мере, частично, от тока и поэтому показывает изменение, когда ток изменяется для адресованного основанного на LED осветительного блока и тех блоков, которые предшествуют ему в линейной конфигурации, но не для основанных на LED осветительных блоков, следующих после адресованного осветительного блока. Примеры подходящих свойств или величин, которые должны контролироваться, могут включать в себя ток, мощность, напряжение и фазу тока, хотя способ не ограничивается ими. Кроме того, хотя в некоторых вариантах осуществления каждым датчиком может контролироваться одно единственное свойство (например, ток или напряжение), другие варианты осуществления могут содержать контроль двух или более свойств, как, например, контроль и тока, и напряжения, чтобы определить мощность или любые другие подходящие свойства. В некоторых сценариях могут обрабатываться два или более контролируемых свойства, чтобы создать желаемое количество.

Кроме того, следует понимать, что датчики 208a-208d могут принимать любую соответствующую форму, которая может зависеть от измеряемого свойства. Например, если измеряемое свойство является током, датчики 208a-208d могут быть амперметрами. Если измеряемое свойство является напряжением (например, при измерении напряжения на резисторе, через которое течет ток), датчики 208a-208d могут быть вольтметрами. В дополнение к амперметрам и вольтметрам датчики 208a-208d альтернативно могут быть датчиками Холла, трансформаторами тока, измерителями мощности или любыми другими подходящими типами датчиков. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, датчики могут быть бесконтактными датчиками, означая, что для них не требуется никакой разрыв в контролируемой линии (например, линия 206b в примере, приведенном на фиг. 2).

В примере, приведенном на фиг. 2, не предназначенном быть ограничением, коммуникационная шина содержит линии передачи данных, электропитания и заземления. Таким образом, теперь будут описаны примеры того, как каждая из этих линий может служить в качестве линии, контролируемой датчиками 208a-208d. Следует понимать, что контроль линий передачи данных, электропитания и заземления не является взаимно исключающим способом, и может быть применен в любой комбинации. Кроме того, как упомянуто выше, способ определения относительных электрических положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков в линейной конфигурации, контролируя электрический ток, проходящий через электрические положения адресуемых основанных на LED осветительных блоков, не ограничивается контролем изменений какого-либо конкретного свойства, как описано ранее.

Контроль линии передачи данных

В соответствии с одной реализацией способа определения относительных электрических положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков, установленных в линейной конфигурации, линия передачи данных коммуникационной шины контролируется датчиками, ассоциированными с адресуемыми основанными на LED осветительными блоками, на изменения электрического тока. Снова для целей объяснения делается ссылка на фиг. 2.

Для целей настоящего раздела настоящего раскрытия линия 206b предполагается линией передачи данных коммуникационной шины 204, линия 206a предполагается линией электропитания коммуникационной шины 204 и линия 206c предполагается линией заземления коммуникационной шины 204. Для целей примера, не предназначенного для ограничения, в котором линия передачи данных контролируется на изменения электрического тока, предполагается, что электрический ток линии 206b передачи данных непосредственно контролируется датчиками 208a-208d, хотя следует понимать, что другие свойства, такие как любое из ранее описанных, могут контролироваться дополнительно или альтернативно. Поэтому датчики 208a-208d могут быть амперметрами и поэтому могут не контактировать с линией 206b, то есть не разрывать линию 206b электрически для ее контроля. На фиг. 4A показан пример одной конфигурации датчиков 208a-208b.

Как видно на чертеже, датчики 208a и 208b окружают линию 206b передачи данных, чтобы обнаруживать изменение тока в линии 206b передачи данных. Поэтому датчики 208a и 208b расположены не после узлов n₂ и n₅, а скорее перед ними, вокруг линии 206b передачи данных, чтобы обнаруживать изменение тока в линии 206c передачи данных, когда адресуются предшествующие основанные на LED осветительные блоки или основанный на LED осветительный блок, с которыми ассоциированы датчики. Датчики 208a и 208b подключены к цифровым схемам 401a и 401b соответственно, которые обеспечивают цифровой выход на счетчики 210a и 210b соответственно. Цифровые схемы могут быть аналого-цифровыми преобразователями (A/D) или любой другой соответствующей схемой для преобразования аналогового сигнала в цифровой сигнал. Кроме того, цифровые схемы являются необязательными, поскольку некоторые варианты осуществления изобретения содержат датчики 208a и 208b, обеспечивающие подачу аналоговых сигналов непосредственно на соответствующий счетчик. Цифровые схемы 401a-401b и счетчики 210a-210b могут быть частью основанных на LED осветительных блоков 202a и 202b соответственно или могут быть отдельны от основанных на LED осветительных блоков.

Датчики 208a-208d тока, которыми в этих не предназначенных для ограничения примерах являются амперметры, могут создавать выходные сигналы, которые могут оцифровываться как логические "1" и "0" цифровыми схемами 401a и 401b. Счетчики 210a-210d могут подсчитывать количество раз, когда датчики 208a-208d производят заданный сигнал, такой как логическая "1", или количество раз, когда происходит изменение в логическом состоянии выхода из цифровых схем 401а и 401в.

Как описано ранее, способ определения относительных электрических положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков, установленных в линейной конфигурации, может содержать адресацию каждого из адресуемых основанных на LED осветительных блоков однажды. Протокол адресации может содержать посылку команды вдоль линии 206b передачи данных, чтобы индивидуально включать каждый из осветительных блоков, или может быть любой другой подходящей командой, которая может приводить в результате к изменениям на линии 206b передачи данных, таким как изменение тока. После приема команды "включить" адресованный осветительной блок может отреагировать способом, который вызывает изменение на, по меньшей мере, части линии 206b передачи данных. Например, адресованный осветительной блок может отреагировать способом, при котором по линии 206b передачи данных потребляется ток. Датчик, ассоциированный с адресованным основанным на LED осветительным блоком, может обнаружить потребление тока и ассоциированный счетчик, к которому подключен датчик, может зарегистрировать изменение или событие, изменяя свое состояние, то есть увеличиваясь или уменьшаясь.

Точно также датчики (в этом примере, амперметры) основанных на LED осветительных блоков, расположенных между контроллером 210 и адресованным основанным на LED осветительным блоком, также будут обнаруживать изменение тока в результате реакции адресованного осветительного блока. Поэтому счетчики, ассоциированные с этими датчиками, могут также зарегистрировать изменение или событие, изменяя состояние. Способ может, таким образом, выполняться, как описано в связи с примером, показанным на фиг. 3, пока не будет адресован каждый основанный на LED осветительный блок.

На фиг. 4B представлена альтернативная конфигурация для датчиков 208a-208d. На фиг. 4B пары основанных на LED осветительных блоков совместно используют соединение ответвлений к линии 206b передачи данных. Первая пара основанных на LED осветительных блоков содержит осветительные блоки 202a и 202b, которые совместно используют соединение ответвлений 412a посредством входных линий 413a и 413b. Датчик 208a, который в этом примере снова является амперметром, не предназначенным для ограничения, окружает только линию 206b передачи данных. Однако датчик 208b окружает как линию 206b передачи данных, так и входную линию 413b. Датчик 208b окружает линию 206b передачи данных, чтобы воспринимать изменение тока в линии 206b, когда адресуются любые основанные на LED осветительные блоки, расположенные после него (например, осветительные блоки 202c и 202d в этом примере). Датчик 208b окружает входную линию 413b, чтобы воспринимать изменение тока в линии 206b передачи данных, когда адресуется осветительной блок 202b.

Точно также основанные на LED осветительные блоки 202c и 202d совместно используют соединение ответвлений 412b через входные линии 413c и 413d. Датчик 208c окружает только линию 206b передачи данных, тогда как датчик 208d окружает линию передачи данных 206b и входную линию 413d.

Выходы датчиков 208a-208d могут быть подключены, чтобы обеспечивать аналоговый сигнал на цифровые схемы 401a-401d, соответственно. Цифровые схемы могут оцифровывать выходы датчиков и обеспечивать цифровой сигнал счетчикам 210a-210d которые могут подсчитывать количество изменений состояния цифровых выходов или количество появлений конкретного цифрового состояния (например, количества появлений логической "1").

Контроль линии электропитания

Линия электропитания коммуникационной шины 204 может контролироваться датчиком как альтернатива или как дополнение к контролю линии передачи данных. Как и при контроле линии передачи данных, линия электропитания может контролироваться на изменение любого подходящего электрического свойства, указывающего на изменение тока, такого как ток, мощность или любая другая величина, когда основанный на LED осветительный блок реагирует на команду.

Для целей этого раздела настоящего раскрытия линия 206b на фиг. 2 предполагается являющейся линией электропитания, обеспечивающей сигнал мощности на адресуемые основанные на LED осветительные блоки 202a-202d. Линия 206a предполагается являющейся линией передачи данных и линия 206c предполагается являющейся линией заземления.

В реализации, в которой линия электропитания коммуникационной шины 204 контролируется на изменения, когда адресуемые основанные на LED осветительные блоки адресуются и реагируют, будучи адресуемыми, может быть желательным контролировать как ток, так и напряжение линии электропитания. Контролируя вместе ток и напряжение, может контролироваться мощность на линии электропитания, так что изменение мощности на линии электропитания может подсчитываться счетчиками 210a-210d. Контроль мощности на линии 206b электропитания в отличие от контроля только напряжения или только тока может обеспечивать более точное измерение, когда происходит изменение, связанное с реакцией основанного на LED осветительного блока. Чтобы контролировать несколько величин на линии электропитания (например, и ток, и напряжение), каждый из датчиков 208a-208d может содержать многочисленные датчики (например, вольтметр и амперметр, должным образом установленные для измерения напряжения и тока линии электропитания). Следует понимать, что подключения вольтметров и амперметров к коммуникационной шине могут быть различными, чтобы позволить каждому из них функционировать должным образом. Поэтому следует понимать, что представление на блок-схеме позиций 208a-208d просто обеспечивает пример, а фактическое подключение датчика(-ов) может отличаться в зависимости от типа используемого датчика(-ов).

Мощность на линии 206b электропитания может контролироваться одним или более из многочисленных способов. В одной реализации может контролироваться напряжение (для этого линия электропитания не должна разрываться, так как линия электропитания обеспечивает для измерения напряжение) и ток на линии электропитания. Мощность затем может быть вычислена, используя уравнение P=IV, где P - мощность, I - ток, и V - напряжение. Альтернативно, может контролироваться ток линии электропитания, а также фаза между током и напряжением без прямого измерения напряжения. В этой реализации мощность может определяться умножением синфазного тока на напряжение линии электропитания. Фаза напряжения может контролироваться, используя прохождение через ноль напряжения или любой другой соответствующий способ.

Контроль линии заземления

Как альтернатива или дополнение к контролю линии передачи данных и/или электропитания коммуникационной шины 204 может контролироваться линия заземления, чтобы обнаруживать изменение электрического тока в результате реакции основанного на LED осветительного блока на команду. Контроль линии заземления может быть выполнен тем же самым способом(-ами), которым может контролироваться линия электропитания, как ранее описано.

Использование значений счетчика

Способы, описанные для определения относительных электрических положений адресуемых основанных на LED осветительных блоков, установленных в линейной конфигурации, могут выполняться различным образом, с различными степенями выполнения способа различными компонентами в пределах осветительной системы. Кроме того, результирующие значения счетчика, полученные в соответствии с различными аспектами изобретения, могут использоваться различными путями, и описанные способы не ограничиваются какой-либо конкретной реализацией или какой-либо манерой использования результирующих данных.

В соответствии с одним аспектом изобретения контроллер в осветительной системе выполняет, по меньшей мере, часть способа определения относительных положений основанных на LED осветительных блоков, установленных в линейной конфигурации. Контроллер может адресовать или посылать команды на основанные на LED осветительные блоки. Как описано выше, каждый основанный на LED осветительный блок линейной конфигурации может быть адресован один раз, и поэтому он может реагировать на команду один раз. Счетчик, ассоциативно связанный с каждым основанным на LED осветительным блоком, может обнаружить какое-то количество изменений тока. В соответствии с одной реализацией значения счетчика могут быть посланы на контроллер, например, по линии передачи данных коммуникационной шины, соединяющей контроллер с основанными на LED осветительными блоками. Значения счетчика могут быть посланы в конце протокола адресации, то есть после того, как каждый основанный на LED осветительный блок был адресован один раз, могут быть посланы с периодическими интервалами во время протокола или в любое другое подходящее время(-ена).

Контроллер может создать "карту соответствий" между адресами основанных на LED осветительных блоков и их относительными электрическими положениями, основываясь на значениях счетчика, принятых от каждого из счетчиков, связанных с основанными на LED осветительными блоками. Например, обращаясь к ранее описанному сценарию, в котором данный счетчик увеличивается при обнаружении "события", количество подсчетов, зарегистрированных каждым из счетчиков, может представлять в порядке убывания соответствующие электрические положения основанных на LED осветительных блоков в линейной конфигурации, например, с самым большим количеством подсчетов, соответствующим основанному на LED осветительному блоку, самому близкому к контроллеру, и с самым низким количеством подсчетов, соответствующим основанному на LED осветительному блоку самому дальнему от контроллера. Контроллер может поэтому хранить данные, которые указывают взаимосвязь между адресом одного из основанных на LED осветительных блоков и его относительным электрическим положением относительно контроллера. Основанными на LED осветительными блоками можно затем управлять, чтобы, например, создавать осветительные эффекты, посредством написания программного обеспечения с учетом относительных электрических положений основанных на LED осветительных блоков относительно контроллера.

В соответствии с одной альтернативой значительная часть способа определения относительных электрических положений основанных на LED осветительных блоков, установленных в линейной конфигурации, может быть выполнена самими основанными на LED осветительными блоками. Эта реализация может упоминаться как схема "самоадресации" или схема "автоадресации".

В схеме автоадресации каждый основанный на LED осветительный блок может наблюдать два типа событий. Первый тип события может обнаруживаться каждым основанным на LED осветительным блоком (или датчиком, связанным с каждым блоком) независимо от электрического положения блока в пределах линейной конфигурации. Второй тип события может обнаруживаться только основанным на LED осветительным блоком (или датчиком, связанным с ним), который выполняет конкретную функцию, такую как включение, и теми блоками, которые предшествуют ему в линейной конфигурации. Таким образом, первый тип события, которое может происходить снова каждый раз, когда основанный на LED осветительный блок выполняет назначенную функцию, может обеспечивать указание общего количества блоков в линейной конфигурации. После того как все основанные на LED осветительные блоки выполнили назначенную функцию, такую как включение, каждый блок может иметь обнаруженным одно и то же количество событий первого типа. В отличие от этого каждый блок может обнаружить уникальное количество появлений событий второго типа.

Количество появления событий первого типа может обрабатываться в комбинации с количеством появления событий второго типа в местонахождении каждого основанного на LED осветительного блока, чтобы обеспечить индикацию относительного электрического положения блока. Снова, количество появления событий первого типа может обеспечивать индикацию общего количества осветительных блоков, так как каждый блок может запускать событие первого типа один раз во время работы схемы автоматической адресации. Каждый основанный на LED осветительный блок может затем вычесть количество появления событий второго типа, которое он обнаружил, из количества появления событий первого типа, обеспечивая индикацию своего положения в пределах линейной конфигурации.

Схема автоматической адресации может быть описана со ссылкой на фиг. 5 и является вариацией осветительной системы, показанной на фиг. 2. На фиг. 5 каждый из основанных на LED осветительных блоков 502a-502d содержит схемы 504a-504d управления соответственно и таймеры 506a-506d, подключенные к схеме управления. Таймеры могут обеспечить функциональные возможности синхронизации для осветительных блоков, и каждый из них может синхронизироваться опорным тактовым сигналом. Например, опорный тактовый сигнал может быть получен из линии электропитания коммуникационной шины 204 (например, тактовая частота 60 Гц), могут обеспечиваться генератором, связанным с каждым из основанных на LED осветительных блоков или могут обеспечиваться любым другим приемлемым способом. Следует понимать, что для синхронизации работы основанных на LED осветительных блоков может использоваться любое электрическое свойство, такое как напряжение линии электропитания, ток или любое другое соответствующее свойство.

Контроллер 210 может послать команду на все основанные на LED осветительные блоки 202a-202d, чтобы осуществить схему автоадресации. В ответ на команду таймеры 506a-506d могут быть очищены или установлены в исходное состояние, обеспечивая, таким образом, общую начальную точку синхронизации. Поскольку таймеры 506a-506d синхронизируются опорными тактовыми сигналами, имеющими одну и ту же частоту (например, частота линии электропитания), таймеры могут поддерживать одно и то же время. После заданного времени, такого как один цикл синхронизации, пять циклов синхронизации или в любое другое подходящее время схема управления основанного на LED осветительного блока, имеющего самый низкий адрес (например, основанный на LED осветительный блок 502b), может выполнить функцию, такую как включение. Функция может привести в результате к снижению потребления напряжения основанным на LED осветительным блоком на линии 206b (в этом неограничивающем примере предполагается, что она является линией передачи данных), что может быть обнаружено датчиком 208a-208d каждого из осветительных блоков. Таким образом, датчики 208a-208d могут содержать датчики напряжения, такие как вольтметр, как в этом неограничивающем примере. Например, каждый датчик может содержать компаратор, чтобы обнаруживать, когда произошло падение напряжения.

В дополнение к обнаружению изменения напряжения в результате включения основанного на LED осветительного блока 502b датчики 208a и 208b могут также обнаружить изменение тока в линии 206b. Например, датчики 208a-208d могут содержать датчики тока, такие как амперметры. Когда основанный на LED осветительный блок 502b включается, только датчики 208a и 208b будут обнаруживать изменение тока в линии 206b, тогда как датчики 208c и 208d такое изменение обнаруживать не будут.

Счетчики 210a-210d могут быть выполнены с возможностью счета как количества изменений напряжения, так и количества изменений тока. Например, каждый из счетчиков 210a-210d может содержать два счетчика. Один счетчик может изменять состояние (например, давать приращение) для каждого обнаруженного изменения напряжения, тогда как другой счетчик может изменять состояние (например, давать приращение) для каждого обнаруженного изменения тока.

Когда основанный на LED осветительный блок обнаруживает изменение напряжения, которое в данном примере, не предназначенном для ограничения, может происходить, когда включается любой из основанных на LED осветительных блоков 502a-502d, таймер каждого основанного на LED осветительного блока может устанавливаться в исходное состояние (сбрасываться). После того как проходит определенный промежуток времени, например один цикл синхронизации, пять циклов синхронизации или любой подходящий промежуток времени, схема управления основанного на LED осветительного блока, имеющего следующий наивысший адрес (например, основанного на LED осветительного блока 502d), может заставить этот основанный на LED осветительный блок выполнять конкретную функцию, такую как включение. Опять же, когда включается основанный на LED осветительный блок 502b, то когда включается основанный на LED осветительный блок 502d, каждый из датчиков 208a-208d может обнаруживать изменение напряжения на линии 206b и счетчики 210a-210d могут увеличиваться. Кроме того, когда основанный на LED осветительный блок 502d включен, каждый из датчиков 208a-208d может обнаруживать изменение тока и счетчики 210a-210d могут соответственно увеличиваться относительно количества обнаруженных изменений тока.

Когда основанный на LED осветительный блок 502d включается, таймеры в каждом из основанных на LED осветительных блоков могут устанавливаться в исходное состояние и процесс может повторяться самостоятельно. Процесс может продолжаться, пока каждый из основанных на LED осветительных блоков в линейной конфигурации не включится один раз или пока не выполнит любую другую подходящую функцию для обеспечения обнаруживаемого изменения датчиками 208a-208d. Если общее количество осветительных блоков в линейной конфигурации перед выполнением схемы автоадресации неизвестно, процесс может продолжаться до тех пор, пока не останется никаких обнаруженных событий (например, событий "включено") в течение некоторого заданного периода времени, такого как 10 циклов синхронизации, 100 циклов синхронизации или любого другого подходящего периода времени.

Таким образом, описанный процесс может приводить в результате к тому, что каждый из счетчиков 210a-210d имеет зарегистрированными два разных количества. Одно количество может соответствовать количеству обнаруженных событий "включения", которое может быть одним и тем же для каждого счетчика 210a-210d и может соответствовать общему количеству основанных на LED осветительных блоков в линейной конфигурации. Второе количество, запомненное каждым счетчиком 210a-210d, может представлять количество изменений тока, обнаруженных соответствующими датчиками 208a-208d и может поэтому быть уникальным количеством для каждого из счетчиков 210a-210d.

Два количества, хранящихся счетчиками 210a-210d, могут быть обработаны, чтобы обеспечить указание положения основанного на LED осветительного блока. Например, схема 504a управления может вычесть количество изменений тока, зарегистрированных счетчиком 210a, из количества изменений напряжения, зарегистрированных счетчиком 210a, обеспечивая, таким образом, индикацию относительного электрического положения основанного на LED осветительного блока 502a в линейной конфигурации, например, с помощью самого низкого вычисленного значения, соответствующего основанному на LED осветительному блоку, электрически самому близкому к контроллеру. Схема 504a управления может затем "назначить" основанному на LED осветительному блоку 502a новый адрес, соответствующий его относительному электрическому положению. Уникальный адрес, назначенный основанному на LED осветительному блоку на момент его изготовления, может быть первым адресом, а новый адрес, назначенный основанным на LED осветительным блоком самому себе как части схемы автоадресации, может быть вторым адресом. Второй адрес может использоваться в дополнение или вместо первого уникального адреса основанного на LED осветительного блока. Схема управления может представить второй адрес во внешний мир (то есть контроллеру 210, другим осветительным блокам и т. д.) как адрес, посредством которого должен адресоваться этот основанный на LED осветительный блок.

Основанные на LED осветительные блоки 502a-502d могут поэтому быть переадресованы в порядке их относительных электрических положений, используя вторые адреса. Каждая из схем 504a-504d управления может назначить своему соответствующему основанному на LED осветительному блоку второй адрес, основываясь на вычислении двух количеств, хранящихся соответствующими счетчиками 210a-210d, которые могут быть представлены контроллеру и другим основанным на LED осветительным блокам как адрес этого осветительного блока. Соответственно, основанные на LED осветительные блоки могут сами установить себя в порядке своих электрических положений, назначая себе соответствующие вторые адреса.

Следует понимать, что соответствующий аспекту изобретения пример автоадресации, не предназначенный для ограничения, может быть модифицирован или изменен любым подходящим способом, чтобы достигнуть, по существу, тех же самых функциональных возможностей. Например, два параметра, обнаруживаемых датчиками 208a-208d, могут быть не напряжением и током, а могут быть любыми двумя соответствующими параметрами, из которых один из параметров может обнаруживаться всеми датчиками 208a-208d всякий раз, когда любой из основанных на LED осветительных блоков 502a-502 выполняет некоторую функцию, тогда как другой параметр может обнаруживаться подмножеством датчиков 208a-208d в зависимости от электрического положения основанного на LED осветительного блока, которому принадлежит датчик.

Следует также понимать, что расположение компонент, показанных на различных чертежах, может быть перестроено или модифицировано различными способами. Например, датчики и счетчики были описаны таким образом, что они в некоторой степени связаны со основанными на LED осветительными блоками. Датчики и/или счетчики могут быть частью основанных на LED осветительных блоков или могут быть отдельными (например, быть внешними) от основанных на LED осветительных блоков, поскольку различные аспекты изобретения не ограничены в этом отношении. Точно также, следует понимать, что датчики могут быть сконфигурированы любым соответствующим способом, чтобы обнаруживать желаемое свойство линии коммуникационной шины (например, ток, мощность и т.д.). Например, в некоторых реализациях датчик может быть подключен к контролируемой линии коммуникационной шины и отдельная линия может служить в качестве входной в основанный на LED осветительный блок.

Следует также понимать, что описанные выше способы могут обеспечивать ценную информацию для осветительных систем, имеющих конфигурации, отличные от показанных на фиг. 2 и 5. Например, осветительная система может содержать контроллер в центре двух линейных конфигураций из основанных на LED осветительных блоков. Например, со ссылкой на фиг. 2, второй набор из четырех основанных на LED осветительных блоков может быть добавлен с другой стороны контроллера 210 относительно основанных на LED осветительных блоков 202a-202d. Выполнение любого из описанных выше способов может обеспечивать индикацию относительных положений каждого набора из четырех основанных на LED осветительных блоков в пределах его соответствующей "строки", то есть относительных электрических положений основанных на LED осветительных блоков 202a-202d в пределах их строки и относительных электрических положений дополнительных четырех основанных на LED осветительных блоков с другой стороны контроллера 210. Определение относительных положений двух "строк" может потребовать дополнительных этапов. Однако следует понимать, что в бóльших системах, например в которых центральный контроллер имеет множество строк (например, 3 строки, 4 строки или больше), отходящих от него, и каждая строка содержит сто или более основанных на LED осветительных блоков, задача определения относительных электрических положений всех основанных на LED осветительных блоков может быть быстро и эффективно сокращена до задачи простого определения относительных положений строк, поскольку способы, описанные выше, могут быть осуществлены, чтобы определить относительные положения основанных на LED осветительных блоков в пределах каждой строки.

В некоторых вариантах осуществления каждый из многочисленных корпусов может содержать многочисленные адресуемые основанные на LED осветительные блоки. Корпуса могут соединяться и поэтому управляться одним и тем же контроллером. Применение одного или более способов, описанных выше, относящихся к различным аспектам изобретения, может обеспечить полезную информацию об относительных электрических положениях корпусов, например, помещая датчик в электрическое положение каждого корпуса и наблюдая изменение соответствующего свойства (например, тока), когда основанные на LED осветительные блоки каждого корпуса адресуются и реагируют. Таким образом, в соответствии с этим вариантом осуществления для каждого корпуса может потребоваться только одиночный датчик, так что общее количество датчиков, используемых для обнаружения изменений электрического тока, можно быть уменьшено.

Кроме того, способы, описанные здесь, могут обеспечивать полезную информацию в ситуациях, в которых основанные на LED осветительные блоки устанавливаются в разветвленной конфигурации, например, с одной или более ветвями. Применение одного или более способов, соответствующих различным аспектам изобретения, может обеспечивать информацию об электрическом расстоянии, а также об электрических ближайших соседях для каждого из адресуемых основанных на LED осветительных блоков в разветвленной структуре. Например, если разветвленная сеть содержит многочисленные линейные субсекции адресуемых основанных на LED осветительных блоков, один или более способов, описанных здесь, могут обеспечивать информацию об относительном порядке субсекций и могут, таким образом, обеспечивать выигрыш в эффективности в процессе установки основанных на LED осветительных блоков. В таких ситуациях контроллер, с которым соединяются основанные на LED осветительные блоки, может иметь различные возможности, такие как любые из ранее обсуждавшихся возможностей, в отношении контроллеров в различных вариантах осуществления. Дополнительно, контроллер может иметь возможность понимать упорядочивание субнаборов основанных на LED осветительных блоков в пределах разветвленной конфигурации, обеспечивая, таким образом, простоту изменения конфигурации для групп блоков. Контроллер может также обеспечивать функциональные возможности синхронизации и может обеспечивать возможность обработки информации (например, информации о подсчете), предоставляемой ему основанными на LED осветительными блоками или любым другим источником.

Кроме того, следует понимать, что любой из описанных выше способов может использоваться в любой точке во время процесса установки или после того, как основанные на LED осветительные блоки установлены в линейной конфигурации. Например, если один основанный на LED осветительный блок выходит из строя и заменяется, любой из описанных выше способов может быть быстро выполнен, чтобы определить относительные электрические положения любых новых основанных на LED осветительных блоков, установленных в линейной конфигурации.

Одна из реализаций концепций и способов, описанных здесь, содержит, по меньшей мере, один читаемый компьютером носитель (например, запоминающее устройство компьютера, дискета, компакт-диск, магнитная лента и т. д.), кодированный компьютерной программой (то есть множество команд), которая, когда выполняется процессором, осуществляет обсуждавшиеся выше функции вариантов осуществления настоящего изобретения. Читаемый компьютером носитель может быть транспортабельным, так что программа, хранящаяся на нем, может быть загружена на любой ресурс компьютерной среды, чтобы осуществить один или более вариантов осуществления. Кроме того, следует понимать, что ссылка на компьютерную программу, которая, когда выполняется, осуществляет обсуждавшиеся выше функции, не ограничивается прикладной программой, выполняемой на главном компьютере. Термин "компьютерная программа" используется здесь скорее в обобщенном смысле для ссылки на любой тип машинного кода, который может использоваться для программирования процессора для осуществления обсуждавшихся выше аспектов настоящего изобретения.

Следует понимать, что в соответствии с различными вариантами осуществления, в которых процессы осуществляются в читаемой компьютером среде, процессы, реализуемые компьютером, в ходе их выполнения могут принимать вводы, сделанные вручную (например, пользователем).

Дополнительно, следует понимать, что в соответствии с различными вариантами осуществления процессы, описанные здесь, могут быть выполнены, по меньшей мере, одним процессором, запрограммированным на выполнение рассматриваемого процесса. Процессор может быть частью сервера, локального компьютера или любого другого типа компонента обработки, поскольку возможны различные альтернативы.

Хотя различные предложенные в качестве изобретения варианты осуществления здесь были описаны и проиллюстрированы, специалисты в данной области техники с легкостью предложат множество других средств и/или структур для выполнения функций и/или получения результатов и/или одного или более преимуществ, описанных здесь, и каждый из таких вариантов и/или модификаций должен считаться попадающим в пределы объема вариантов осуществления, описанных здесь и предложенных в качестве изобретения. В более общем виде специалисты в данной области техники должны легко понять, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные здесь, предназначены быть примерами и что фактические параметры, размеры, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которых используются содержащиеся в изобретении идеи. Специалисты в данной области техники должны признать или должны быть в состоянии установить посредством использования не более чем повседневного экспериментирования, множество эквивалентов описанных здесь конкретных вариантов осуществления, представляющих изобретение. Поэтому необходимо понимать, что приведенные выше варианты осуществления представлены только для примера и что в рамках приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов варианты осуществления, представляющие изобретение, могут быть реализованы на практике иначе, чем конкретно описано и заявлено. Варианты осуществления настоящего раскрытия, представляющие изобретение, направлены на каждый индивидуальный признак, систему, изделие, материал, комплект и/или способ, описанные здесь. Кроме того, любая комбинация двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, комплектов и/или способов, если такие признаки, системы, изделия, материалы, комплекты и/или способы не являются взаимно несовместными, содержатся в рамках объема настоящего раскрытия, составляющего изобретение.

Все определения, определенные и используемые здесь, должны пониматься как подчиняющиеся определениям, приведенным в словарях, определениям, приведенным в документах, содержащихся здесь посредством ссылки, и/или обычным значениям определенных терминов.

Неопределенные артикли, используемые здесь в описании и в формуле изобретения, если явно не указано что-либо другое, должны пониматься как означающие "по меньшей мере, один".

Выражение "и/или", как оно используется здесь в описании и в формуле изобретения, должно пониматься как означающее "один из двух или оба" элемента, соединенных таким образом, то есть означающее элементы, которые в некоторых случаях присутствуют совместно, а в других случаях присутствуют раздельно. Многочисленные элементы, перечисленные с помощью "и/или", должны рассматриваться таким же способом, то есть "один или более" элементов, соединенных таким образом. Другие элементы могут присутствовать в зависимости от желания, кроме элементов, конкретно указанных с помощью выражения "и/или" или связанных, или не связанных с теми элементами, которые указаны конкретно. Таким образом, как пример, не предназначенный для создания ограничения, ссылка на "A и/или B", когда она используется в сочетании с неограничивающим языковым выражением, таким как "содержащий", может относиться в одном варианте осуществления к только к А (по желанию, содержащему элементы, отличные от B); в другом варианте осуществления только к B (по желанию, содержащему элементы, отличные от A); и в еще одном варианте осуществления и к A, и к B (по желанию, содержащим другие элементы); и т.д.

Выражение "или", как оно используется здесь в описании и в формуле изобретения, должно пониматься как имеющее то же самое значение, что и "и/или", как определено выше. Например, при разделении позиций во время перечисления выражение "или" или "и/или" должно интерпретироваться как содержащее, то есть содержащее, по меньшей мере, один, но также и содержащее больше чем один из количества или списка элементов, и, по желанию, не внесенные в список позиции. Только термины, явно указывающие на противоположное, такие как "только один из" или "именно один из" или, когда используется в формуле изобретения, "состоящий из", будут относиться к содержанию исключительно одного элемента из количества или списка элементов. В целом, термин "или", как он используется здесь, должен интерпретироваться только как указание исключающих альтернатив (то есть "один или другой, но не оба"), когда ему предшествуют термины исключительности, такие как "один их двух", "один из", "только один из" или "исключительно один из". Выражение "состоящий, по существу, из" когда используется в формуле изобретения, должно иметь свое обычное значение, которое используется в области патентного права.

Как оно используется здесь в описании и в формуле изобретения, выражение "по меньшей мере, один" в ссылке на список из одного или более элементов, должно пониматься как означающее, по меньшей мере, один элемент, выбранный из любого одного или более элементов в списке элементов, но не обязательно содержащее, по меньшей мере, один каждый и любой элемент, конкретно перечисленный в списке в пределах списка элементов, и исключая любые комбинации элементов в списке элементов. Это определение также позволяет, чтобы эти элементы могли быть представлены по желанию, кроме элементов, конкретно указанных в пределах списка элементов, к которым относится фраза "по меньшей мере, один", независимо от того, связаны или не связаны они с теми элементами, которые конкретно определены. Таким образом, как пример, приведенный не для создания ограничения, "по меньшей мере, один из A и B" (или, эквивалентно, "по меньшей мере, один из A или B" или, эквивалентно, "по меньшей мере, один из A и/или B") может относиться в одном варианте осуществления к A, содержащему по меньшей мере, один элемент, по желанию содержащему более чем один элемент, при отсутствии B (и, по желанию, содержащему элементы, отличные от B); в другом варианте осуществления выражение "по меньшей мере, один" по желанию содержит более чем один элемент B при отсутствии элемента А (и по желанию содержит элементы, отличные от A); в еще одном варианте осуществления выражение "по меньшей мере, один" произвольно содержит более чем один элемент A, и выражение "по меньшей мере, один" по желанию содержит более чем один элемент B (и по желанию содержит другие элементы); и т.д.

Следует также понимать, что если ясно не указано противоположное, в любых заявленных здесь способах, которые содержат более чем один этап или действие, порядок этапов или действий способа не обязательно ограничивается порядком, в котором приведены этапы или действия способа. Кроме того, ссылочные позиции, приведенные в формуле изобретения, не являются ограничивающими и не могут иметь никакого влияния на объем формулы изобретения.

В формуле изобретения, а также в приведенном выше описании, все связующие выражения, такие как "содержащий", "включающий", "несущий", "имеющий", "состоящий", "содержащий в себе", "держащий" "составленный из" и т. п., должны пониматься как открытые, то есть означающие содержащие, но не ограничивающиеся только этим. Только переходные выражения "состоящий из" и "состоящий, по существу, из" должны быть закрытыми или полузакрытыми переходными выражениями соответственно.

Изобретение относится к области электронной техники. Обеспечиваются способы и устройство для определения относительных электрических положений осветительных блоков (202a, 202b, 202c, 202d), установленных в линейной конфигурации вдоль коммуникационной шины (204). Способы могут содержать одноразовую адресацию каждого осветительного блока (202a, 202b, 202c, 202d) в линейной конфигурации и считывание количества обнаруженных явлений в положении каждого осветительного блока. Количество обнаруженных событий может быть уникальным для каждого электрического положения, обеспечивая, таким образом, индикацию относительного положения осветительного блока в пределах линейной конфигурации. Способы могут быть осуществлены, по меньшей мере, частично, с помощью контроллера (210), обычного для многочисленных осветительных блоков осветительной системы, или могут быть осуществлены, по существу, самими осветительными блоками (202a, 202b, 202c, 202d). Технический результат - упрощение и повышение эффективности определения положения светодиодных осветительных блоков. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ адресации основанного на LED осветительного блока, содержащий этапы, на которых:
A) адресуют каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок из множества адресуемых основанных на LED осветительных блоков (202a, 202b, 202c, 202d), установленных в линейной конфигурации на коммуникационной шине (204), содержащей линию (206a, 206b, 206c) передачи данных, линию (206a, 206b, 206c) электропитания и линию (206a, 206b, 206c) заземления; и
B) подсчитывают для каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока (202a, 202b, 202c, 202d) количество раз, когда происходит изменение электрического свойства, по меньшей мере, частично зависящего от тока на линии данных, или линии электропитания, или линии заземления в ответ на A).

2. Способ по п.1, в котором каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок расположен в уникальном электрическом положении на коммуникационной шине, и при этом способ дополнительно содержит связывание количества раз, когда происходит изменение электрического свойства для каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока, с электрическим положением этого адресуемого основанного на LED осветительного блока.

3. Способ по п.1, в котором электрическое свойство, по меньшей мере, частично зависящее от тока, является одним из тока, мощности и фазы между током и напряжением.

4. Способ по п.1, в котором B) содержит приращение значения счетчика, ассоциированного с каждым адресуемым основанным на LED осветительным блоком, когда для этого основанного на LED осветительного блока обнаруживается изменение электрического свойства.

5. Способ по п.1, в котором каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок имеет первый уникальный адрес, и при этом способ дополнительно содержит каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок, назначающий самому себе второй уникальный адрес, основываясь на количестве раз, когда происходит изменение электрического свойства для этого адресуемого основанного на LED осветительного блока.

6. Способ по п.5, в котором каждый адресуемый основанный на LED осветительный блок расположен в уникальном электрическом положении на коммуникационной шине, и при этом второй уникальный адрес для каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока идентифицирует электрическое положение этого адресуемого основанного на LED осветительного блока.

7. Способ по п.1, в котором B) содержит для каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока подсчет количества раз, когда происходит изменение электрического свойства на линии данных.

8. Способ по п.1, в котором адресация каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока из множества адресуемых основанных на LED осветительных блоков выполняется контроллером, подключенным к множеству адресуемых основанных на LED осветительных блоков с помощью коммуникационной шины, и при этом способ дополнительно содержит посылку каждым адресуемым основанным на LED осветительным блоком на контроллер значения подсчета, указывающего количество раз, когда произошло изменение электрического свойства для этого адресуемого основанного на LED осветительного блока в ответ на A).

9. Способ по п.1, в котором A) содержит адресацию одного адресуемого основанного на LED осветительного блока из множества адресуемых основанных на LED осветительных блоков за каждый период тактового сигнала.

10. Способ управления множеством адресуемых основанных на LED осветительных блоков (202a, 202b, 202c, 202d), установленных в линейной конфигурации на коммуникационной шине (204), причем способ содержит этапы, на которых:
A) посылают сигнал на первый адресуемый основанный на LED осветительный блок из множества адресуемых основанных на LED осветительных блоков (202a, 202b, 202c, 202d); и
B) контролируют в электрическом положении каждого из множества основанных на LED осветительных блоков электрическое свойство коммуникационной шины, по меньшей мере, частично зависящее от тока, в отношении изменения тока, возникающего в результате реакции первого адресуемого основанного на LED осветительного блока на упомянутый сигнал.

11. Способ по п.10, в котором сигнал является командой, инструктирующей первый адресуемый основанный на LED осветительный блок выполнить функцию.

12. Способ по п.10, в котором контроль электрического свойства содержит контроль одного из тока, мощности и фазы между током и напряжением на коммуникационной шине.

13. Способ по п.10, дополнительно содержащий подсчет количества раз, когда происходит изменение электрического свойства в электрическом положении каждого адресуемого основанного на LED осветительного блока.

14. Устройство адресации основанного на LED осветительного блока, содержащее:
по меньшей мере, один адресуемый светодиод (LED) (202a, 202b, 202c, 202d) для приема сигнала от коммуникационной шины (204);
датчик (208a, 208b, 208c, 208d) для контроля в электрическом положении, по меньшей мере, одного адресуемого светодиода, электрического свойства коммуникационной шины, по меньшей мере, частично зависящего от тока; и
счетчик (210a, 210b, 210c, 210d), подключенный к датчику (208a, 208b, 208c, 208d), для подсчета количества раз, когда датчик обнаруживает изменение электрического свойства коммуникационной шины (204).

15. Устройство по п.14, в котором датчиком является амперметр или вольтметр.

16. Устройство по п.14, дополнительно содержащее цифровую схему, подключенную к датчику и счетчику, для приема аналогового сигнала от датчика, преобразования аналогового сигнала в цифровой сигнал и предоставления цифрового сигнала счетчику.

17. Устройство по п.14, в котором, по меньшей мере, один адресуемый светодиод и счетчик формируют, по меньшей мере, часть адресуемого основанного на LED осветительного блока.