ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение направлено на устройство для управления возбудителем светодиодов (LED), на способ управления возбудителем светодиодов, на компьютерную программу для управления возбудителем светодиодов и на блок возбудителя светодиодов. В частности, данное изобретение относится к способам наложения сигнала для добавления свойств к стандартному возбудителю светодиодов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
US 2011/0199013 A1 описывает возбудитель светодиодов для управления светодиодной матрицей. Температурный датчик, который измеряет температуру светодиодной матрицы, связан с возбудителем светодиодов и снабжает возбудитель светодиодов соответствующим значением измеренной температуры. Измеренное значение температуры служит в качестве управляющего сигнала, который позволяет возбудителю светодиодов управлять светодиодной матрицей таким образом, что температура светодиодной матрицы остается постоянной независимо от температуры окружающей среды.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей данного изобретения является повышение функциональности возбудителя светодиодов.
В первом аспекте данного изобретения, представлено устройство для управления возбудителем светодиодов, причем это устройство выполнено с возможностью связи с возбудителем светодиодов и содержит:
- вход, выполненный с возможностью захвата значения управляющего сигнала, причем этот управляющий сигнал должен быть обеспечен на входе управляющего сигнала возбудителя светодиодов таким образом, что возбудитель светодиодов может управлять работой светодиода на основе обеспеченного управляющего сигнала, и
- модулятор, выполненный с возможностью модуляции этого управляющего сигнала согласно заданному протоколу и обеспечения модулируемого управляющего сигнала на том же самом входе управляющего сигнала.
Данное изобретение включает в себя распознавание того, что собственное поведение светодиода требует от соответствующего возбудителя светодиодов включения некоторых электронных схем возбудителя, которые позволяют управление светодиодом таким образом, что может быть обеспечен как долгий срок службы, так и хорошее качество освещения. Кроме того, было распознано, что внутренняя схема управления, используемая в таком стандартном возбудителе светодиодов, обычно включает в себя некоторые заданные интерфейсы, которые делают модернизацию посредством добавления дополнительных функций/свойств довольно сложной и дорогостоящей. Эффективная модернизация существующих возбудителей светодиодов является, в частности, проблематичной потому, что, с одной стороны, имеется множество различных топологий светодиодов, которые отличаются друг от друга, например, числом каналов управления и/или спектральным составом, а, с другой стороны, множеством различных применений. Например, некоторые возбудители обеспечивают изменение яркости свечения светодиода, тогда как другие обеспечивают настройку цвета, излучаемого светодиодом.
Было распознано, что возбудители светодиодов в настоящее время обычно снабжены программируемой универсальной интегральной схемой (IC), которая превратит процесс окончательной адаптации в менее сложный. Например, такая универсальная IC программируется на конечной стадии соответствующего процесса изготовления лампы.
Однако, все же имеется значительное ограничение в том, что касается доступности интерфейсов. Следовательно, сложно разместить новые свойства в существующем возбудителе светодиодов. В результате, было бы необходимо скорее спроектировать совершенно новый возбудитель светодиодов, который позволяет осуществлять управление светодиодом в зависимости от нового входного сигнала.
Данное изобретение дополнительно включает в себя распознавание того, что существующий возбудитель светодиодов имеет некоторые входы для контроля управляющих сигналов с медленной динамикой, например, температуры перемычки платы, на которой смонтирован возбудитель светодиодов, даже хотя IC возбудителя светодиодов способна считывать входные сигналы, которые изменяются гораздо быстрее, чем температура платы.
Предлагаемое устройство для управления возбудителем светодиодов, далее также называемое просто устройством, преодолевает вышеупомянутые недостатки известного уровня техники.
Вообще говоря, это устройство позволяет введение новой информации управления через генерируемый модулируемый управляющий сигнал, который обеспечивается на том же самом входе управляющего сигнала, что и немодулируемый управляющий сигнал, т.е. для интерфейса, который используется главным образом с другой целью. Тот факт, что первичная (основная) функция возбудителя светодиодов реализуется в зависимости от немодулируемого управляющего сигнала медленной динамики, указывает, что наложение (совмещение) сравнительно высокого динамического сигнала не нарушит предназначенное использование существующего возбудителя светодиодов. Таким образом, устройство сохраняет случай основного использования существующего возбудителя светодиодов. Следовательно, теперь можно расширить сферу применения стандартного возбудителя светодиодов. Другими словами, внешняя информация управления может быть введена в возбудитель светодиодов непосредственно посредством использования существующих внутренних интерфейсов датчиков.
Это ограничение интерфейсов обходится посредством использования свойства программируемости интегральной схемы и комбинирования его со способом наложения сигналов, который, с одной стороны, сохраняет основную предназначенную функцию возбудителя светодиодов, а с другой стороны, позволяет добавление новых свойств к возбудителю светодиодов, т.е. к решению освещения. Для того, чтобы это добавление свойств было реализуемым, необязательно полностью перепроектировать весь возбудитель светодиодов. Следовательно, может быть достигнута низкая стоимость и расширение сферы применения низкой сложности.
Например, теперь можно интегрировать функцию изменения яркости свечения в существующий возбудитель светодиодов посредством модуляции управляющего сигнала в зависимости от ручного пульта дистанционного управления или в зависимости от сигнала автоматического датчика дневного света.
Как объяснялось выше, немодулируемый управляющий сигнал, подлежащий обеспечению на входе управляющего сигнала возбудителя светодиодов, обычно является сигналом медленной динамики, например, температурой платы. Такая температура может быть измерена посредством определения напряжения/тока в резисторе отрицательного/положительного коэффициента температуры, для которого обеспечен постоянный ток/постоянное напряжение. Например, имеется заданная минимальная температура, ниже которой светодиод выключается, и имеется максимальная температура, выше которой светодиод также выключается. Основная функция возбудителя светодиодов может быть, таким образом, либо выключена, либо осуществлено уменьшение рабочего тока светодиода, когда температура превышает максимальную температуру или падает ниже минимальной температуры. Возбудитель светодиодов считывает этот управляющий сигнал в диапазоне между значениями напряжения/тока, соответствующими этим предельным температурам. Это наблюдение может использоваться для разработки протокола наложения сигнала, который генерирует события, обнаруживаемые посредством внутренней схемы управления для передачи новой информации управления при помощи модулируемого управляющего сигнала, как будет более подробно объяснено ниже.
Модулятор модулирует управляющий сигнал согласно заданному протоколу и генерирует модулируемый управляющий сигнал, который подается к возбудителю светодиодов. Этот заданный протокол, таким образом, определяет, каким образом должен модулироваться управляющий сигнал. Например, этот протокол задает схему широтно-импульсной модуляции и/или схему амплитудной модуляции и/или схему частотной модуляции. Существуют различные возможности модуляции управляющего сигнала.
Например, модулятор модулирует управляющий сигнал посредством добавления цифрового или аналогового сигнала к управляющему сигналу. Модулятор может также модулировать управляющий сигнал посредством варьирования одной или нескольких его характеристик, таких как длительность импульса/коэффициент заполнения, частота и/или амплитуда.
Например, это устройство связано с возбудителем светодиодов через сумматор сигналов, который суммирует (объединяет) управляющий сигнал с выходным сигналом модуляции от модулятора. Генерируемый модулируемый сигнал, подаваемый к возбудителю светодиодов, может включать в себя управляющие команды, согласно которым возбудитель светодиодов управляет светодиодом, например, посредством изменения интенсивности испускаемого света и/или посредством изменения спектра испускаемого света.
В пределах объема описания данного изобретения, формулировка «управляющий сигнал» относится к сигналу, который считывается возбудителем светодиодов в конкретный вход управляющего сигнала, например, в штырек, принадлежащий интегральной схеме возбудителя светодиодов таким образом, что возбудитель светодиодов может управлять работой светодиода в зависимости от считанного управляющего сигнала. Например, управляющим сигналом является сигнал, который стандартно используется возбудителем светодиодов для управления работой светодиода, т.е. базовый управляющий сигнал, который уже присутствует в стандартном возбудителе светодиодов. Управляющий сигнал может, таким образом, указывать температуру платы, на которой смонтирован возбудитель светодиодов, температуру светодиода/светодиодной матрицы, подлежащей возбуждению, команду включения/выключения, интенсивность освещения в окружающей среде, ток нагрузки/напряжение нагрузки. Управляющий сигнал может, например, происходить в пределах корпуса возбудителя светодиодов, но он может также приходить внутрь, будучи снаружи такого корпуса.
Обычно является предпочтительным, чтобы внутренняя схема управления возбудителя светодиодов также адаптировалась к заданному протоколу таким образом, что возбудитель светодиодов может управлять работой светодиода в зависимости от модулируемого управляющего сигнала. Такая адаптация обычно включает в себя только незначительное обновление программного обеспечения/программно-аппаратных средств. Например, основанные на таймере события могут использоваться для интерпретации модулируемого управляющего сигнала, если модуляция реализуется при помощи широтно-импульсной модуляции. Альтернативно или дополнительно, могут использоваться компараторы с настраиваемыми порогами для интерпретации модулируемого управляющего сигнала, если модуляцией является амплитудная модуляция. Обычно, в стандартном возбудителе светодиодов присутствует по меньшей мере таймер и/или компаратор.
Например, настройка (конфигурирование) возбудителя светодиодов, подлежащего управлению посредством этого устройства, соответствует конфигурированию возбудителя светодиодов CS1610 от Cirrus Logic. Такой возбудитель светодиодов имеет аппаратные ресурсы, которые позволяют указанную адаптацию, как, например, таймер, компаратор, аналого-цифровой преобразователь и/или цифро-аналоговый преобразователь или любую их комбинацию.
В одном варианте осуществления, модулятор этого устройства выполнен с возможностью модуляции управляющего сигнала в зависимости от захваченного значения управляющего сигнала.
Знание об основной функции управления, т.е. о работе возбудителя светодиодов в зависимости от немодулируемого внутреннего управляющего сигнала, является предпочтительным при разработке формата наложения сигнала, т.е. заданного протокола, и для исключения режимов сбоев, как описано в нижеследующих абзацах. Во время режима нормальной/основной работы возбудителя светодиодов, однако, фактическое значение управляющего сигнала не является необходимостью для процесса наложения, т.е. процесса модуляции. Скорее, управляющий сигнал просто пропускается к возбудителю.
Предпочтительно, чтобы модулятор был выполнен с возможностью модуляции управляющего сигнала, только если захваченное значение управляющего сигнала находится внутри заданного диапазона, и оставления управляющего сигнала немодулируемым, если захваченное значение управляющего сигнала находится вне заданного диапазона. Например, могло бы случиться, что немодулируемый управляющий сигнал указывает возбудителю светодиодов, что светодиод не должен управляться, например, из-за превышения значения температуры, например, значения температуры, которое указывает температуру платы, на которой смонтирован возбудитель светодиодов, или компонента светодиода/светодиодной матрицы, подлежащей возбуждению. Например, немодулируемый управляющий сигнал указывает, что температура платы является либо слишком высокой, либо слишком низкой для управления светодиодом. В таком случае, может быть желательно, чтобы управляющий сигнал оставался немодулируемым. Посредством этого можно избежать повреждения светодиода.
Заданный диапазон может быть определен в пределах этого протокола. Модуляция управляющего сигнала в зависимости от захваченного значения управляющего сигнала является, кроме того, предпочтительной, так как она позволяет реализацию управления с обратной связью. Посредством этого модулятор может модулировать управляющий сигнал более точно.
В другом варианте осуществления, это устройство дополнительно содержит средства запуска, которые выполнены с возможностью вызывания перехода значения управляющего сигнала изнутри заданного диапазона наружу заданного диапазона, причем этот переход значения управляющего сигнала указывает возбудителю светодиодов инициирование (начало) и/или завершение модуляции управляющего сигнала.
Эти средства запуска могут быть неотъемлемой частью модулятора.
Эти средства запуска информируют возбудитель светодиодов посредством быстрого опускания значения управляющего сигнала гораздо ниже нижней границы заданного диапазона или, соответственно, посредством быстрого подъема значения управляющего сигнала гораздо выше верхней границы заданного диапазона. Это событие может информировать возбудитель светодиодов о том, что после некоторого заданного интервала собирается произойти новая команда.
Предпочтительно, чтобы средства запуска были выполнены с возможностью вызывания сравнительно быстрого перехода значения управляющего сигнала таким образом, что принудительный переход значения управляющего сигнала ясно отличается от естественного перехода значения управляющего сигнала, индуцированного, например, посредством изменения температуры. Например, управляющим сигналом является напряжение, которое соответствует температуры платы или любому другому параметру, подлежащему контролю, который обычно довольно медленно изменяется со временем. Этот переход от значения управляющего сигнала из заданного диапазона наружу заданного диапазона произойдет, например, в пределах небольшого числа миллисекунд. Предпочтительно, чтобы средства запуска были выполнены с возможностью вызывания перехода внутреннего значения управляющего сигнала в пределах менее, чем 100 мс.
В этом варианте осуществления, в котором управляющий сигнал указывает температуру, например, температуру платы, на которой смонтирован возбудитель светодиодов/светодиод/светодиодная матрица, динамика, т.е. скорость изменения немодулируемого внутреннего управляющего сигнала зависит от тепловой конструкции всей светодиодной системы, применяемого способа охлаждения и/или размера стока теплоты. Изменение температуры могло бы занять, например, от секунд до минут для установления на новое значение управляющего сигнала. Это является достаточно медленным, для введения быстрых переходов сигнала наложения, т.е. модулируемого внутреннего управляющего сигнала. Предпочтительно, чтобы средства запуска и модулятор были выполнены с возможностью переноса информации наложения, т.е. информации, закодированной в модулируемом управляющем сигнале, достаточно быстро для того, чтобы также удовлетворить требованиям времени ожидания применения светодиода, т.е. временным ограничениям, которые присутствуют в возбудителе светодиодов, подлежащем управлению.
Предпочтительно, чтобы средства запуска были выполнены с возможностью:
- возбуждения значения управляющего сигнала до первого уровня, причем этот первый уровень находится либо ниже, либо выше заданного диапазона и указывает возбудителю светодиодов, что будет инициирована модуляция управляющего сигнала, и/или
- возбуждения значения управляющего сигнала до второго уровня, причем этот второй уровень находится либо выше, либо ниже заданного диапазона и указывает возбудителю светодиодов, что модуляция управляющего сигнала будет завершена.
Опять же предпочтительно, чтобы средства запуска были выполнены с возможностью возбуждения значения управляющего сигнала вне заданного диапазона сравнительно быстро. Такой принудительный переход значения управляющего сигнала легко обнаружить для возбудителя светодиодов. Во время этих двух переходов значения управляющего сигнала, это устройство может модулировать управляющий сигнал и, таким образом, передать информацию, в частности, информацию управления, к возбудителю светодиодов.
В другом варианте осуществления, модулятор выполнен с возможностью выполнения начальной схемы широтно-импульсной модуляции и/или конечной схемы широтно-импульсной модуляции на управляющем сигнале, причем начальная схема широтно-импульсной модуляции указывает возбудителю светодиодов, что будет инициирована модуляция управляющего сигнала, и причем конечная схема широтно-импульсной модуляции указывает возбудителю светодиодов, что модуляция управляющего сигнала будет завершена.
В этом варианте осуществления, возбудитель светодиодов альтернативно или дополнительно информируется посредством определенной схемы модуляции об инициировании или, соответственно, завершении модуляции. Для идентификации такой схемы модуляции, возбудитель светодиодов может содержать соответствующий таймер или, соответственно, детектор, который способен обнаруживать схемы широтно-импульсной модуляции.
В некотором конкретном предпочтительном варианте осуществления, это устройство выполнено с возможностью управления возбудителем светодиодов таким образом, что:
- возбудитель светодиодов работает в нормальном состоянии, в котором светодиод управляется в зависимости от модулируемого управляющего сигнала, и
- возбудитель светодиодов работает в динамическом состоянии, в котором светодиод управляется в зависимости от модулируемого управляющего сигнала.
Например, это устройство может указывать возбудителю светодиодов, например, посредством выполнения начальной схемы широтно-импульсной модуляции на управляющем сигнале или, соответственно, посредством возбуждения значения управляющего сигнала выше заданного диапазона, что управляющий сигнал будет модулирован, и что информация управления будет передана к возбудителю светодиодов. В этом состоянии, считается, что возбудитель светодиодов находится в динамическом состоянии, в котором светодиод управляется в зависимости от модулируемого управляющего сигнала.
Подчеркнем, что даже если возбудитель светодиодов работает в динамическом состоянии, информация немодулируемого управляющего сигнала необязательно должна быть потеряна. Например, если управляющим сигналом является уровень напряжения, указывающий температуру платы возбудителя светодиодов, управляющий сигнал может быть модулирован таким образом, что среднее значение модулируемого управляющего сигнала идентично среднему значению немодулируемого управляющего сигнала. Следовательно, в одном варианте осуществления, модулятор выполнен с возможностью модуляции управляющего сигнала таким образом, что информация, содержащаяся в немодулируемом управляющем сигнале, сохраняется и также обеспечивается на входе управляющего сигнала.
В другом варианте осуществления, это устройство дополнительно содержит интерфейс управления, связанный с модулятором, причем этот интерфейс управления выполнен с возможностью:
- приема внешнего управляющего сигнала, происходящего из окружающей среды возбудителя светодиодов, и
- управления модуляцией управляющего сигнала в зависимости от принятого внешнего управляющего сигнала.
В этом варианте осуществления, можно извне управлять светодиодом, управляемым посредством возбудителя светодиодов. Этот интерфейс управления связан с модулятором таким образом, что модулятор может выполнить модуляцию управляющего сигнала в зависимости от принятого внешнего управляющего сигнала.
В одном варианте осуществления, этот интерфейс управления включает в себя светочувствительный датчик, и внешний управляющий сигнал является индуцируемым посредством изменения освещения, имеющего место в окружающей среде возбудителя светодиодов. Таким образом, если в этой окружающей среде относительно темно, то светодиод может быть автоматически включен, и если эта окружающая среда является естественно относительно освещенной, то светодиод может быть опять выключен. Тем самым, к существующему возбудителю светодиодов может быть добавлено управление дневным светом.
Например, светочувствительным датчиком является цифровой датчик, доставляющий часть данных, указывающих уровень освещенности/интенсивность, такую как байт, который указывает один из 255 уровней освещенности. Альтернативно, светочувствительным датчиком является аналоговый датчик, который доставляет значение напряжения, указывающее уровень освещенности.
В другом варианте осуществления, интерфейс управления включает в себя датчик инфракрасного излучения, и внешний управляющий сигнал включает в себя сигнал инфракрасного излучения. Этот вариант осуществления позволяет управление светодиодом через пульт дистанционного управления, например. Кроме простой функции включения и выключения, может быть реализована функция изменения яркости свечения. Например, управляющий сигнал изменения яркости свечения может быть передан посредством пульта дистанционного управления к интерфейсу управления, т.е. датчик инфракрасного излучения и модулятор этого устройства модулируют управляющий сигнал в зависимости от сигнала, принятого датчиком инфракрасного излучения. Этот модулируемый управляющий сигнал инструктирует возбудитель светодиодов либо увеличить интенсивность света, испускаемого светодиодом, либо, соответственно, уменьшить интенсивность света, испускаемого светодиодом.
Предпочтительно, чтобы интерфейс управления и модулятор были реализованы в интегральном устройстве.
В другом варианте осуществления интерфейс управления реализуется посредством датчика обнаружения присутствия, например, датчика обнаружения движения, который работает при помощи, например, пассивного считывания инфракрасного излучения (PIR). Тем самым, может быть реализовано автоматическое управление «включением/выключением». Обнаружение движения может быть реализовано при помощи температурного датчика. Таким образом, если область, подлежащая наблюдению, не занята некоторым человеком, то управляющий сигнал либо «тянут», либо «толкают» до уровня, который вызывает выключение светодиода возбудителем светодиодов, или, соответственно, уменьшение света, испускаемого светодиодом до определенного низкого уровня освещенности. Если область, наблюдаемая посредством датчика обнаружения присутствия, занята некоторым человеком/животным/объектом, то датчик обнаружения присутствия инструктирует модулятор модулировать управляющий сигнал таким образом, что возбудитель светодиодов включает светодиод.
Предпочтительно, чтобы сигнал обнаружения движения достигал модулятор менее, чем за 100 мс для принятия занимающего место при активации освещения.
В другом предпочтительном варианте осуществления, модулятор включает в себя матрицу переключения, причем
- эта матрица переключения содержит некоторое количество управляемых переключателей и выполнена с возможностью установки в конкретное состояние из множества состояний управления в зависимости от соответствующих состояний переключения этого количества управляемых переключателей;
- каждое состояние из множества состояний управления приводит к соответствующему конкретному значению управляющего сигнала; и причем
- модулятор выполнен с возможностью приведения этой матрицы переключения в конкретное состояние управления в зависимости от внешнего управляющего сигнала.
Этот вариант осуществления позволяет несложную и простую модуляцию управляющего сигнала. Например, матрица переключения связана с светочувствительным датчиком и/или другими датчиками, такими как датчик инфракрасного излучения, и с рабочим напряжением возбудителя светодиодов. Выходные сигналы интерфейса управления, т.е. датчиков, связаны со стороной входа матрицы переключения, а сторона выхода матрицы переключения связана со входом управляющего сигнала возбудителя светодиодов. Этот вариант осуществления является, в частности, предпочтительным, если интерфейс управления включает в себя аналоговый датчик, доставляющий аналоговый выходной сигнал, такой как напряжение. Модулятор может затем связать это аналоговое напряжение непосредственно со входом управляющего сигнала возбудителя светодиодов, или, соответственно, опосредованно (не прямо) посредством сложения/вычитания другого аналогового сигнала с/от выходным сигналом аналогового датчика.
Например, возможно, что модулятор вычитает выходное напряжение датчика из рабочего напряжения и обеспечивает напряжение соответствующей разницы для входа управляющего сигнала возбудителя светодиодов.
Кроме того, возможно, что модулятор реализует широтно-импульсную модуляцию при помощи множества управляемых переключателей в зависимости от выходных сигналов датчика посредством переключения этого количества управляемых переключателей согласно заданному протоколу. Таким образом, информация управления может быть передана к возбудителю светодиодов не только посредством модуляции амплитуды, но также посредством модуляции частоты и/или длительности импульса. Вообще говоря, предпочтительно, чтобы модулятор был выполнен с возможностью модуляции одного или нескольких параметров управляющего сигнала: частоты, амплитуды, длительности импульса. Например, модулятор адаптируется для выполнения такой модуляции посредством наложения аналогового или цифрового сигнала на управляющий сигнал.
Во втором аспекте данного изобретения обеспечен блок возбудителя светодиодов для возбуждения светодиода, причем этот блок возбудителя светодиодов содержит возбудитель светодиодов и устройство согласно первому аспекту данного изобретения.
Благодаря этому устройству блок возбудителя светодиодов проявляет расширенный диапазон применения.
Предпочтительно, чтобы программируемая внутренняя схема управления возбудителя светодиодов была адаптирована к заданному протоколу таким образом, что возбудитель светодиодов был бы способен управлять светодиодом в зависимости от модулируемого управляющего сигнала, генерируемого этим устройством. Другими словами: предпочтительно, чтобы возбудитель светодиодов содержал демодулятор, выполненный с возможностью демодуляции модулируемого управляющего сигнала таким образом, что возбудитель светодиодов был бы способен управлять светодиодом в зависимости от модулируемого управляющего сигнала, генерируемого этим устройством.
Обычно, стандартный модуль возбудителя светодиодов уже снабжен аппаратными ресурсами, необходимыми для упомянутой адаптации. Такими аппаратными ресурсами могут быть, например, таймер, аналого-цифровой преобразователь (ADC) и/или компаратор и/или цифро-аналоговый преобразователь (DAC) или любая их комбинация. Такие компоненты могут быть легко сконфигурированы таким образом, что возбудитель светодиодов способен управлять светодиодом в зависимости от модулируемого управляющего сигнала.
Например, компаратор возбудителя светодиодов может быть запрограммирован при помощи одного или нескольких конкретных пороговых значений таким образом, что возбудитель светодиодов распознает переход, индуцированный модулятором. Таймер возбудителя светодиодов может быть запрограммирован с возможностью вызывания некоторого прерывания таким образом, что внутренняя схема управления возбудителем светодиодов управляет светодиодом в зависимости от модулируемого управляющего сигнала. Таким образом, на основе этого прерывания от таймера, внутренняя схема управления считывает управляющий сигнал и интерпретирует его как значения немодулируемого управляющего сигнала или модулируемого управляющего сигнала. Имеются различные возможности для легкой адаптации стандартного возбудителя светодиодов таким образом, что он может манипулировать (управлять) модулируемым управляющим сигналом и соответственно управлять светодиодом.
В одном предпочтительном варианте осуществления, это устройство функционально подключено к возбудителю светодиодов через аналого-цифровой преобразователь возбудителя светодиодов, причем этот аналого-цифровой преобразователь выполнен с возможностью приема модулируемого или немодулируемого управляющего сигнала и обеспечения цифрового управляющего сигнала для внутренней схемы управления в зависимости от принятого сигнала.
В другом варианте осуществления, возбудитель светодиодов содержит компаратор, который выполнен с возможностью обнаружения перехода значения управляющего сигнала между внутренней частью и внешней частью заданного диапазона и обеспечения выходного сигнала компаратора для внутренней схемы управления возбудителя светодиодов, если такой переход происходит, причем выходной сигнал компаратора указывает инициирование или, соответственно, завершение модуляции управляющего сигнала.
В дополнительном варианте осуществления возбудитель светодиодов содержит таймер, который выполнен с возможностью обеспечения сигнала прерывания для внутренней схемы управления, причем
- возбудитель светодиодов выполнен с возможностью работы в нормальном состоянии, в котором светодиод управляется в зависимости от немодулируемого управляющего сигнала, если этот сигнал прерывания является неактивным, и
- возбудитель светодиодов выполнен с возможностью работы в динамическом состоянии, в котором светодиод управляется в зависимости от модулируемого управляющего сигнала, если этот сигнал прерывания является активным.
В третьем аспекте данного изобретения представлен способ управления возбудителем светодиодов, причем этот способ предусматривает этапы:
- захвата значения управляющего сигнала, причем этот управляющий сигнал должен быть обеспечен на входе управляющего сигнала возбудителя светодиодов, таким образом, что возбудитель светодиодов может управлять работой светодиода на основе обеспеченного управляющего сигнала;
- модуляции управляющего сигнала согласно заданному протоколу; и
- обеспечения модулируемого управляющего сигнала на том же самом входе управляющего сигнала.
Этот способ третьего аспекта данного изобретения совместно использует преимущества устройства первого аспекта данного изобретения.
В четвертом аспекте данного изобретения обеспечена компьютерная программа для управления возбудителем светодиодов, причем эта компьютерная программа содержит средства программного кода для вызывания выполнения устройством первого аспекта данного изобретения этапов способа согласно второму аспекту данного изобретения, когда эта компьютерная программа выполняется на компьютере, управляющем этим устройством.
Компьютерная программа четвертого аспекта данного изобретения может храниться/распространяться на соответствующем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель, поставляемый вместе с другим аппаратным обеспечением или как часть другого аппаратного обеспечения, но может также распространяться и в других формах, как, например, через Интернет или другие проводные или беспроводные системы телесвязи.
Будет ясно, что устройство первого аспекта данного изобретения, блок возбудителя светодиодов второго аспекта данного изобретения, рабочий способ третьего аспекта данного изобретения и компьютерная программа четвертого аспекта данного изобретения имеют схожие и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности, заданные в зависимых пунктах формулы изобретения.
Кроме того, будет ясно, что предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения может также быть любая комбинация зависимых пунктов формулы изобретения с соответствующими независимыми пунктами формулы изобретения. Например, является предпочтительным, чтобы это устройство содержало, как вышеупомянутые средства запуска, так и модулятор, способный выполнять указанную начальную схему широтно-импульсной модуляции и указанную конечную схему широтно-импульсной модуляции на управляющем сигнале. Обычно предпочтительно, чтобы это устройство было способно устанавливать возбудитель светодиодов либо в указанное нормальное состояние или в указанное динамическое состояние. Кроме того, будет ясно, что указанный интерфейс управления предпочтительно присутствует в дополнение к средствам запуска и/или в дополнение к конкретному модулятору, который способен выполнять указанную начальную/конечную схему широтно-импульсной модуляции.
Что касается возбудителя светодиодов второго аспекта данного изобретения, будет ясно, что этот возбудитель светодиодов предпочтительно содержит указанный компаратор и указанный таймер.
Данное изобретение обычно может применяться везде, где присутствуют возбудители светодиодов, в частности, в домашних применениях, таких как элементы управления освещением, в автомобильных применениях, например, для добавления управления дневным светом к существующим возбудителям светодиодов для управления внутренним или внешним освещением, и обычно в бытовой электронике. Данное изобретение может также быть применяться в дополнительных недорогих основанных на микроконтроллерах решениях, где доступ к интерфейсу ограничен из-за малого количества выводов.
Вместо просто модуляции единственного управляющего сигнала модулятор способен, в одном варианте осуществления, захватывать и модулировать множество управляющих сигналов. Данное изобретение не ограничено модуляцией только одного управляющего сигнала.
Эти и другие аспекты данного изобретения явствуют из вариантов осуществления, описанных ниже, и объясняются со ссылкой на них.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В нижеследующих чертежах:
Фиг. 1 схематично и примерно показывает представление топологии схемы стандартного возбудителя светодиодов согласно известному уровню техники,
Фиг. 2 схематично и примерно показывает представление первого варианта осуществления устройства для возбуждения светодиода в соответствии с первым аспектом данного изобретения,
Фиг. 3 схематично и примерно показывает представление второго варианта осуществления устройства для возбуждения светодиода в соответствии с первым аспектом данного изобретения,
Фиг. 4 схематично и примерно показывает представление третьего варианта осуществления устройства для возбуждения светодиода в соответствии с первым аспектом данного изобретения,
Фиг. 5 схематично и примерно показывает представление первого варианта осуществления блока возбудителя светодиодов в соответствии со вторым аспектом данного изобретения,
Фиг. 6 схематично и примерно показывает представление второго варианта осуществления блока возбудителя светодиодов в соответствии со вторым аспектом данного изобретения,
Фиг. 7 схематично и примерно показывает представление третьего варианта осуществления блока возбудителя светодиодов в соответствии со вторым аспектом данного изобретения,
Фиг. 8 примерно показывает блок-схему, иллюстрирующую первый вариант осуществления способа для управления возбудителем светодиодов,
Фиг. 9 примерно показывает блок-схему, иллюстрирующую дополнительный вариант осуществления способа для управления возбудителем светодиодов,
Фиг. 10 примерно показывает график, показывающий диаграмму немодулируемого управляющего сигнала с течением времени,
Фиг. 11 примерно показывает первую диаграмму модулируемого управляющего сигнала с течением времени, и
Фиг. 12 примерно показывает вторую диаграмму модулируемого управляющего сигнала с течением времени.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Фиг. 1 схематично и примерно показывает представление топологии схемы возбудителя 100 светодиодов согласно известному уровню техники. Возбудитель 100 светодиодов управляет работой одного или нескольких светодиодов 120. Он связан с источником 182 питания через интерфейс 180 сети питания и содержит программируемую интегральную схему 160, которая управляет работой каскада 140 преобразования электроэнергии, которая в конечном счете обеспечивает заданный ток и/или заданное напряжение для светодиода 120.
Обычно работой светодиода 120 управляют в зависимости от медленного динамического управляющего сигнала 164. В примере, изображенном на фиг. 1, управляющий сигнал 164 генерируется через резистор 162 отрицательного коэффициента температуры, которые связан между интегральной схемой 160 и заземлением 102. Конечно, управляющий сигнал мог бы также генерироваться через другой датчик, например, через резистор положительного коэффициента температуры.
Напряжение VC обеспечивается на входе 105 управляющего сигнала возбудителя 100 светодиодов. Напряжение VC, т.е. значение управляющего сигнала 164, указывает (является показателем) температуру платы, на которой смонтирован возбудитель 100 светодиодов, (не показана).
Примерная диаграмма значения немодулируемого управляющего сигнала 164 изображена на фиг. 10. Соответственно, если значение управляющего сигнала 164 находится в пределах заданного диапазона R20, например, между значением напряжения, которое соответствует примерной температуре 80°С, и значением напряжения, которое соответствует примерной температуре 20°С, то возбудитель 100 светодиодов находится в нормальном рабочем состоянии. Другими словами, ток/напряжение будет обеспечиваться для возбудителя 100 светодиодов в зависимости от значения управляющего сигнала 164. Если напряжение VC увеличивается выше значения VHIGH, которое является показателем верхнего предела температуры (область R30), или, соответственно, если этот напряжение падает ниже уровня VLOW напряжения, который является показателем нижнего предела температуры (область R10), то возбудитель 100 светодиодов реагирует на этот аномальный температурный диапазон и соответственно управляет работой светодиода 120. Например, если напряжение VC находится в пределах диапазона R30, то светодиод 120 может быть выключен, или, соответственно, светодиодный ток может быть значительно уменьшен.
Фиг. 2 показывает первый вариант осуществления устройства 200 для управления стандартным возбудителем 100 светодиодов. Устройство 200 связано с рабочим напряжением 184 (VCC) и с заземлением 102. Устройство 200, кроме того, содержит вход 202, который захватывает некоторое значение управляющего сигнала 164. Устройство 200 содержит модулятор 210, который может модулировать управляющий сигнал 164 согласно заданному протоколу и обеспечивать модулируемый управляющий сигнал 164 на том же самом входе 105 управляющего сигнала. Например, модулятор накладывает цифровой или аналоговый сигнал на управляющий сигнал 164. Дополнительно или альтернативно, модулятор 210 модулирует частоту, амплитуду и/или длительность импульса управляющего сигнала 164. Программируемая интегральная схема 160 стандартного возбудителя светодиодов также адаптируется к заданному протоколу таким образом, что возбудитель светодиодов может управлять работой светодиода 120 в зависимости от модулируемого управляющего сигнала.
Устройство 200 дополнительно содержит интерфейс 250 управления, который связан с модулятором 210 и который принимает внешний управляющий сигнал 256, происходящий из окружающей среды возбудителя светодиодов. Интерфейс 250 управления управляет модуляцией при помощи принятого внешнего управляющего сигнала. Следовательно, интерфейс 250 управления обеспечивает выходной сигнал 258 интерфейса управления для модулятора 210. Как будет более подробно проработано ниже, такой управляющий сигнал может быть индуцирован посредством изменения света (освещения), имеющего место в окружающей среде возбудителя светодиодов, и/или посредством изменения температуры, вызванного посредством присутствия объекта или посредством сигнала инфракрасного излучения. Этот интерфейс управления преобразует эти внешние управляющие сигналы в управляющий сигнал модулятора, тем самым происходит управление модуляцией.
Диаграмма модулируемого управляющего сигнала 164 изображена на фиг. 11 и на фиг. 12. Общая конфигурация графиков, изображенных на фиг. 11 и 12, по существу соответствует конфигурации графика, изображенного на фиг. 10. Перед модуляцией управляющего сигнала 164, модулятор 200 вызывает сравнительно быстрый переход значения управляющего сигнала из внутренней части заданного диапазона R20 во внешнюю часть заданного диапазона (на фиг. 11 и 12 в область R10). Такой сравнительно быстрый переход значения управляющего сигнала указывает возбудителю 100 светодиодов инициирование модуляции управляющего сигнала 164. Сравнительно быстрый переход управляющего сигнала 164 для указания начала (запуска) модуляции происходит в момент времени t1. В примере фиг. 11, модулятор 210 выполняет схему широтно-импульсной модуляции на управляющем сигнале 164, тем самым передавая данные, т.е. управляющие команды, к возбудителю 100 светодиодов. Например, конкретная широтно-импульсная модуляция может включать в себя команду изменения яркости свечения, которая инструктирует возбудитель 100 светодиодов вызвать либо увеличение, либо, соответственно, уменьшение интенсивности света, испускаемого светодиодом 120.
В примере фиг. 12 модулятор передает данные к возбудителю 100 светодиодов посредством варьирования амплитуды управляющего сигнала 164. В обоих примерах согласно фиг. 11 и 12 модуляция управляющего сигнала происходит во временном интервале t1<t<t2.
Чтобы указать завершение модуляции управляющего сигнала 164, модулятор 210 вызывает сравнительно быстрый переход значения управляющего сигнала 164 из внутренней части заданного диапазона (R20) во внешнюю часть заданного диапазона. Этот сравнительно быстрый переход происходит в момент времени t2. В примерах согласно фиг. 11 и 12, последний переход происходит посредством увеличения значения управляющего сигнала гораздо выше заданного диапазона R20 в диапазон R30. После этого, возбудитель 100 светодиодов управляет работой светодиода 120 в зависимости от немодулируемого управляющего сигнала 164.
Фиг. 3 показывает некоторый дополнительный вариант осуществления устройства для управления возбудителем светодиодов, причем интерфейс 250 управления реализован посредством приемника инфракрасного излучения, который принимает внешние управляющие сигналы 256 в форме сигналов инфракрасного излучения, например, передаваемых посредством пульта дистанционного управления (не показан). Интерфейс 250 управления обеспечивает выходной сигнал 258 интерфейса управления для модулятора 210. Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 3, модулятор 200 содержит транзистор 212, который управляется посредством формирователя 214 сигналов управления затвором, который, в свою очередь, управляется посредством выходного сигнала 258 интерфейса управления. В этой простой конфигурации, устройство 200 не нуждается во включении какой-либо логической схемы, а полностью управляется посредством внешних управляющих сигналов 256. Таким образом, протокол, согласно которому происходит модуляция управляющего сигнала 164, не программируется в пределах устройства 200, но программируется, например, на пульте дистанционного управления, который передает внешний управляющий сигнал 256 к устройству 200.
В другом варианте осуществления, который изображен на фиг. 4, модулятор 210 содержит собственный логический элемент 220 управления, например, секвенсер, для управления модуляцией 222 переключения, содержащей множество переключателей S0, S1, S2, S3, S4. Матрица 222 переключения соединяет интерфейс 250, рабочее напряжение VCC и вход 105 управляющего сигнала друг с другом. В этом варианте осуществления, интерфейс 250 управления включает в себя светочувствительный датчик 252 и один или несколько дополнительных датчиков 254. Тем самым может быть реализовано управление дневным светом. Выходные сигналы 258 интерфейса управления, которые генерируются в зависимости от дневного света, подаются к матрице 222 переключения. Если управляющий сигнал 164 останется немодулируемым, то логический элемент 220 управления замыкает только переключатель S1 и оставляет другие переключатели, изображенные на фиг. 4, в открытом (разомкнутом) состоянии. Для информирования возбудителя 100 светодиодов о том, что будет инициирована модуляция управляющего сигнала 164, логический элемент 220 управления может быстро замкнуть либо переключатель S4, либо переключатель S0, что вызывает быстрый переход значения управляющего сигнала либо в диапазон R10, либо в диапазон R30. После того, как произошло такое указание, логический элемент 220 управления может затем замкнуть только переключатель S3, тем самым обеспечивая выходной сигнал светочувствительного датчика 252 на входе 105 управляющего сигнала возбудителя светодиодов. В зависимости от действительной конфигурации светочувствительного датчика 252, может быть реализована функция простого включения/выключения в зависимости от окружающего дневного света или, соответственно, светочувствительный датчик 252 может обеспечить выходной сигнал, который инструктирует возбудитель светодиодов регулировать интенсивность света, испускаемого светодиодом 120, в зависимости от дневного света. Другим датчиком 254 может быть, например, датчик присутствия, который наблюдает связанную область и обеспечивает выходной сигнал в зависимости от присутствия/отсутствия некоторого объекта в наблюдаемой области. Посредством замыкания только переключателя S2 и оставления оставшихся переключателей открытыми, модулятор 210 может обеспечить, посредством использования логического элемента 220 управления, выходной сигнал другого датчика 254 на входе 105 управляющего сигнала возбудителя 100 светодиодов. Датчики 252 и 254 могут быть любого типа, в зависимости от предназначенного применения возбудителя 100 светодиодов.
Фиг. 5 примерно показывает конфигурацию одного варианта осуществления блока 400 возбудителя светодиодов. Блок 400 возбудителя светодиодов содержит возбудитель 300 светодиодов и устройство 200 для возбуждения возбудителя 300 светодиодов.
Устройство 200 уже было описано по отношению к фиг. 2, 3 и 4 и не будет обсуждаться снова. Устройство 200 связано с внутренним датчиком 362 возбудителя 300 светодиодов через вход 202. модулятор 210 устройства 200 обеспечивает либо модулируемый управляющий сигнал, либо немодулируемый управляющий сигнал для возбудителя светодиодов через выход 208 для входа 305 управляющего сигнала.
Возбудитель 300 светодиодов блока 400 возбудителя светодиодов имеет стандартную конфигурацию. Управляющий сигнал (либо модулируемый, либо немодулируемый) обеспечивается для аналого-цифрового преобразователя (ADC) 330. CPU (центральный процессор) 360 может управлять ADC 330 через управляющий сигнал 338 ADC. ADC преобразует аналоговый управляющий сигнал в цифровой управляющий сигнал 334 и обеспечивает цифровой управляющий сигнал 334 для центрального процессора (CPU) 360. Этот управляющий сигнал также обеспечивается для компаратора 340 возбудителя 300 светодиодов. CPU 360 может быть запрограммирован таким образом, что он управляет компаратором 340 через цифро-аналоговый преобразователь (DAC) 350 посредством настройки на пороговые значения THR1 и THR2, которые задают вышеупомянутый заданный диапазон.
В зависимости от сравнительно быстрых принудительных переходов значения управляющего сигнала, которые были объяснены по отношению к фиг. 11 и фиг. 12, компаратор 340 обеспечивает сигналы 342 запуска и остановки для CPU 360, причем сигнал запуска указывает инициирование модуляции управляющего сигнала, и причем сигнал остановки указывает завершение модуляции управляющего сигнала.
Кроме того, возбудитель 300 светодиодов стандартно включает в себя таймер 310, который может быть также сконфигурирован через CPU 360. CPU 360 может управлять таймером 310 через управляющий сигнал 312 таймера. Таймер 310 вызывает прерывание в CPU посредством передачи соответствующего сигнала 314 прерывания. На основе сигнала 314 прерывания от таймера 310, CPU 360 считывает выходные данные 334 от ADC 330 и интерпретирует их либо как немодулируемый управляющий сигнал (информация внутреннего датчика), либо как модулируемый управляющий сигнал (внешняя наложенная информация или внешняя наложенная информация плюс основная информация внутреннего датчика). CPU 360 управляет дополнительными аппаратными модулями 320 в зависимости от либо модулируемого, либо немодулируемого управляющего сигнала таким образом, что соответствующий ток/соответствующее напряжение обеспечивается для светодиода, подлежащего возбуждению (не показан). Управление дополнительными аппаратными модулями 320 происходит через управляющие сигналы 322, 324 первого и второго модулей.
Фиг. 6 показывает другой вариант осуществления блока 400 возбудителя светодиодов. Поскольку устройство 200 для управления возбудителем 300 светодиодов не изменился, возбудитель 300 светодиодов больше не содержит компаратор или DAC, как объяснено по отношению к фиг. 5, но их функциональность заменена посредством программной функции, которая регулярно контролирует выходные данные 334 ADC 330 для определения условия запуска и остановки. Это позволяет высвободить аппаратные ресурсы, которые могли бы потребоваться для других функциональностей возбудителя. Модулятор 210 выполняет определенную начальную схему широтно-импульсной модуляции/конечную схему широтно-импульсной модуляции на управляющем сигнале для того, чтобы указать возбудителю 300 светодиодов, что модуляция управляющего сигнала будет инициирована/завершена. CPU 360 запрограммирован таким образом, что он распознает эти конкретные схемы модуляции. Как только начальная схема широтно-импульсной модуляции была распознана, таймер 310 обеспечивает сигнал 314 прерывания таймера для CPU 360 таким образом, что CPU интерпретирует управляющий сигнал как модулируемый управляющий сигнал.
Вариация варианта осуществления, изображенного на фиг. 6, показана на фиг. 7. В этом варианте осуществления ADC 330 непосредственно запускается посредством таймера 310 через соответствующий сигнал запуска таймера 316. Это имеет преимущество ослабления (смягчения) требования синхронизации для манипулирования (управления) прерыванием посредством CPU 360, так как ADC преобразование инициируется непосредственно. Буферизация данных в ADC позволяет считывание посредством CPU 360 ослабленного ограничения синхронизации. CPU 360 может управлять таймером 310 через управляющий сигнал 312 таймера.
В этом варианте осуществления, таймер 310 запускает ADC 330 при помощи соответствующего сигнала 316 запуска, как только он распознал, что модуляция управляющего сигнала будет инициирована/завершена. В качестве реакции на прием сигнала 316 запуска, ADC 330 передает сигнал 336 прерывания к CPU 360.
Информация об инициировании/завершении выводится через программное обеспечение из данных, буферизованных в ADC 330. Это контролируется посредством CPU 360. Тот факт, что значения/уровни сигналов инициирования и завершения являются отчетливо отличающимися от нормальных значений/уровней управляющего сигнала, позволяет CPU 360 выполнить вычитание последующих буферизованных выборок и сравнение результатов вычитания с порогами для определения условий запуска и остановки. Альтернативно, CPU 360 проверяет выборки, принятые из ADC буфера, для идентификации первых моментов, когда наложенный сигнал, т.е. модулируемый управляющий сигнал, попадает в области R10 и R30, указанные на фиг. 11 и фиг. 12, для вывода условий запуска и остановки.
Фиг. 8 показывает первый вариант осуществления способа управления возбудителем светодиодов, который управляется посредством устройства согласно первому аспекту данного изобретения.
На первом этапе 502, захватывается значение управляющего сигнала 164. На втором этапе 504, проверяется, указано ли устройством 200 возбудителю светодиодов, что будет происходить инициирование модуляции управляющего сигнала 164. Такое примерное указание показано на фиг. 11 и 12, а именно переходы при t=t1. Если такое указание не может быть обнаружено, то возбудителем светодиодов управляют, на этапе 506, таким образом, что он выполняет основную функцию, т.е. в зависимости от немодулируемого управляющего сигнала. Если, однако, такое указание может быть обнаружено, то модулируемый управляющий сигнал считывается на вход 105/305 управляющего сигнала на этапе 508.
На следующем этапе, этапа 510, проверяется, был ли модулируемый управляющий сигнал 164 полностью захвачен. Если это не имеет места, то модулируемый управляющий сигнал продолжают считывать на вход 105/305 управляющего сигнала на этапе 508.
Если обнаружено, что модулируемый управляющий сигнал был полностью захвачен, то возбудителем светодиодов управляют, на этапе 512, таким образом, что он выполняет вторичную функцию в зависимости от полностью захваченного модулируемого управляющего сигнала. Как только вторичная функция была реализована, возбудителем светодиодов управляют таким образом, что он возвращается в свое основное состояние.
Фиг. 9 показывает дополнительный вариант осуществления рабочего способа. Этот способ отличается от способа, изображенного на фиг. 8, тем, что возбудителем светодиодов управляют, на этапе 512, таким образом, что он выполняет вторичную функцию в зависимости от модулируемого управляющего сигнала до тех пор, пока не будет обнаружена новая диаграмма сигнала, которая указывала бы конец модуляции. Такая проверка происходит на этапе 514. Если, однако, указано, что модуляция управляющего сигнала завершилась, то возбудителем светодиодов управляют таким образом, что он возвращается в свое основное состояние и управляет светодиодом в зависимости от немодулируемого управляющего сигнала (этап 506).
Что касается двух только что описанных способов, возбудитель светодиодов могут информировать об инициировании/завершении модуляции управляющего сигнала посредством сравнительно быстрого перехода значения управляющего сигнала, т.е. посредством быстрого варьирования амплитуды управляющего сигнала. Однако, такое указание, конечно, может быть также реализовано другими способами, например, посредством выполнения начальной/конечной схемы широтно-импульсной модуляции на управляющем сигнале.
Вариации раскрытых вариантов осуществления могут быть поняты и задействованы специалистами в данной области техники при практиковании заявленного изобретения, из изучения чертежей, этого описания и прилагаемой формулы изобретения.
Будет ясно, что расположение элементов соответствующего чертежа преимущественно служит цели ясного описания; оно не относится к какому-либо действительному геометрическому расположению частей изготовленного устройства согласно данному изобретению. Со ссылкой, в частности, на модулятор, интерфейс управления и средства запуска, будет ясно, что эти компоненты могут быть реализованы в интегральном модуле или отдельно друг от друга.
В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а термин в единственном числе не исключает множества.
Единственный блок или устройство может выполнять функции нескольких единиц, изложенных в формуле изобретения. Тот простой факт, что определенные меры изложены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает, что некоторая комбинация этих мер не может с выгодой использоваться. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны толковаться как ограничивающие объем данного изобретения.
Данное изобретение касается возбудителей светодиодов и, в частности, направлено на наложение сигнала для добавления свойств к существующему возбудителю светодиодов. Конкретно, данное изобретение направлено на устройство для управления возбудителем светодиодов, на способ управления возбудителем светодиодов, на компьютерную программу для управления возбудителем светодиодов и на блок возбудителя светодиодов. Это устройство способно накладывать сигнал наложения (цифровой или аналоговый) на управляющий сигнал возбудителя светодиодов в зависимости от внешней информации управления. Этот управляющий сигнал обеспечивается для возбудителя светодиодов на входе управляющего сигнала. Посредством наложения сигнала наложения, это устройство модулирует управляющий сигнал и обеспечивает модулируемый управляющий сигнал для того же самого входа управляющего сигнала.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
100 возбудитель светодиодов согласно известному уровню техники
102 заземление
105 вход управляющего сигнала
120 светодиод
140 каскад преобразования электроэнергии
160 программируемая IC
162 внутренний датчик
164 немодулируемый или модулируемый управляющий сигнал
180 интерфейс сети питания
182 источник питания
184 рабочее напряжение VCC
200 устройство
202 вход для управляющего сигнала
204 вход для GND
206 вход для VCC
208 выход для модулируемого/немодулируемого управляющего сигнала
210 модулятор
212 транзистор
214 формирователь сигналов управления затвором
220 логический элемент управления
222 матрица переключения
250 интерфейс управления
252 светочувствительный датчик
254 другой датчик
256 внешний управляющий сигнал
258 выходной сигнал интерфейса управления
300 возбудитель светодиодов
305 вход управляющего сигнала
310 таймер
312 сигнал управления таймером
314 прерывание таймера
316 запуск таймера
320 другие аппаратные модули
322 управляющий сигнал первого модуля
324 управляющий сигнал второго модуля
330 ADC
332 ADC запрос
334 ADC данные
336 ADC прерывание
338 сигнал управления ADC
340 компаратор
342 запуск компаратора
344 остановка компаратора
350 DAC
360 CPU
362 внутренний датчик
400 блок возбудителя светодиодов
R10 низкий диапазон
R20 нормальный диапазон
R30 высокий диапазон
Изобретение относится к области светотехники и касается возбудителей светодиодов и, в частности, направлено на наложение сигнала для добавления свойства к существующему возбудителю светодиодов. Устройство (200) способно накладывать сигнал наложения (цифровой или аналоговый) на управляющий сигнал (164) возбудителя светодиодов (100) в зависимости от внешней информации (256) управления. Управляющий сигнал (164) обеспечивается для возбудителя светодиодов (100) на входе (105) управляющего сигнала. Посредством наложения сигнала наложения устройство (200) модулирует управляющий сигнал (164) и обеспечивает модулируемый управляющий сигнал (164) для того же самого входа (105) управляющего сигнала. Технический результат - расширение функциональных возможностей возбудителя светодиодов. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.
1. Устройство (200) для управления возбудителем светодиодов, причем упомянутое устройство (200) выполнено с возможностью связи с возбудителем (100; 300) светодиодов и содержит:
- вход (202), выполненный с возможностью захвата значения управляющего сигнала (164), причем управляющий сигнал (164) должен быть обеспечен на входе (105; 305) управляющего сигнала возбудителя (100; 300) светодиодов таким образом, что возбудитель (100; 300) светодиодов может управлять работой светодиода (120) на основе обеспеченного управляющего сигнала (164), и
- модулятор (210), выполненный с возможностью модуляции управляющего сигнала (164) согласно заданному протоколу и обеспечения модулируемого управляющего сигнала (164) на том же самом входе (105; 305) управляющего сигнала, при этом программируемая внутренняя схема управления возбудителя светодиодов адаптируется к заданному протоколу таким образом, что возбудитель светодиодов способен управлять светодиодом в зависимости от модулируемого управляющего сигнала, генерируемого упомянутым устройством.
2. Устройство (200) по п. 1, в котором модулятор (200) выполнен с возможностью модуляции управляющего сигнала (164) в зависимости от захваченного значения управляющего сигнала.
3. Устройство (200) по п. 1, дополнительно содержащее средства запуска, которые выполнены с возможностью вызывания перехода значения управляющего сигнала из внутренней части (R20) заданного диапазона во внешнюю часть (R10; R30) заданного диапазона, причем этот переход значения управляющего сигнала указывает возбудителю (100; 300) светодиодов на инициирование и/или завершение модуляции управляющего сигнала (164).
4. Устройство (200) по п. 1, в котором модулятор (210) выполнен с возможностью выполнения начальной схемы широтно-импульсной модуляции и/или конечной схемы широтно-импульсной модуляции на управляющем сигнале (164), причем эта начальная схема широтно-импульсной модуляции указывает возбудителю (100; 300) светодиодов, что будет инициирована модуляция управляющего сигнала (164), и причем эта конечная схема широтно-импульсной модуляции указывает возбудителю (100; 300) светодиодов, что модуляция управляющего сигнала (164) будет завершена.
5. Устройство (200) по п. 1, в котором устройство (200) выполнено с возможностью управления возбудителем (100; 300) светодиодов таким образом, что
- возбудитель (100; 300) светодиодов работает в нормальном состоянии, в котором светодиодом (120) управляют в зависимости от немодулируемого управляющего сигнала (164), и
- возбудитель (100; 300) светодиодов работает в динамическом состоянии, в котором светодиодом (120) управляют в зависимости от модулируемого управляющего сигнала (164).
6. Устройство (200) по п. 1, дополнительно содержащее интерфейс (250) управления, связанный с модулятором (210), причем интерфейс (250) управления выполнен с возможностью
- приема внешнего управляющего сигнала (256), происходящего из окружающей среды возбудителя (100; 300) светодиодов, и
- управления модуляцией управляющего сигнала (164) в зависимости от принятого внешнего управляющего сигнала (256).
7. Устройство (200) по п. 6, в котором интерфейс (250) управления включает в себя датчик инфракрасного излучения и внешний управляющий сигнал (256) включает в себя сигнал инфракрасного излучения.
8. Устройство (200) по п. 6, в котором модулятор (210) включает в себя матрицу (222) переключения, и причем
- матрица (222) переключения содержит некоторое количество управляемых переключателей (S0, S1, S2, S3, S4) и выполнена с возможностью установки в конкретное состояние из множества состояний управления в зависимости от соответствующих состояний переключения этого количества управляемых переключателей;
- каждое из множества состояний управления приводит к соответствующему конкретному значению управляющего сигнала; и при этом
- модулятор (210) выполнен с возможностью приведения матрицы (222) переключения в конкретное состояние в зависимости от внешнего управляющего сигнала (256).
9. Блок (400) возбудителя светодиодов для возбуждения светодиода (120), причем упомянутый блок (400) возбудителя светодиодов содержит возбудитель (300) светодиодов и устройство (200) по одному из пп. 1-8.
10. Блок (400) возбудителя светодиодов по п. 1, в котором устройство (200) функционально соединено с возбудителем (300) светодиодов через аналого-цифровой преобразователь (330) возбудителя (300) светодиодов, причем аналого-цифровой преобразователь (330) выполнен с возможностью приема модулируемого или немодулируемого управляющего сигнала (164) и обеспечения цифрового управляющего сигнала для внутренней схемы (160; 360) управления в зависимости от принятого сигнала.
11. Блок (400) возбудителя светодиодов по п. 1, в котором возбудитель (300) светодиодов содержит компаратор (340), который выполнен с возможностью обнаружения перехода значения управляющего сигнала (164) между внутренней частью (R20) и внешней частью (R10; R30) заданного диапазона и обеспечения выходного сигнала (342) компаратора для внутренней схемы (160; 360) управления возбудителя (300) светодиодов, если такой переход происходит, причем выходной сигнал (342) компаратора указывает на инициирование или, соответственно, на завершение модуляции управляющего сигнала (164).
12. Блок (400) возбудителя светодиодов по п. 1, в котором возбудитель (300) светодиодов содержит таймер (310), который выполнен с возможностью обеспечения сигнала (314) прерывания для внутренней схемы (160; 360) управления, причем
- возбудитель (300) светодиодов выполнен с возможностью работы в нормальном состоянии, в котором светодиодом (120) управляют в зависимости от немодулируемого управляющего сигнала (164), если сигнал (314) прерывания является неактивным, и
- возбудитель (300) светодиодов выполнен с возможностью работы в динамическом состоянии, в котором светодиодом (120) управляют в зависимости от модулируемого управляющего сигнала (164), если сигнал (314) прерывания является активным.
13. Способ (500) управления возбудителем (100; 300) светодиодов, причем упомянутый способ (500) предусматривает этапы, на которых:
- захватывают (502) значение управляющего сигнала (164), причем управляющий сигнал (164) должен быть обеспечен на входе (105; 305) управляющего сигнала возбудителя (100; 300) светодиодов таким образом, что возбудитель (100; 300) светодиодов может управлять работой светодиода (120) на основе обеспеченного управляющего сигнала (164);
- модулируют управляющий сигнал (164) согласно заданному протоколу; и
- обеспечивают модулируемый управляющий сигнал (164) на том же самом входе (105; 305) управляющего сигнала, при этом программируемая внутренняя схема управления возбудителя светодиодов адаптируется к заданному протоколу таким образом, что возбудитель светодиодов способен управлять светодиодом в зависимости от модулируемого управляющего сигнала, генерируемого упомянутым устройством.
14. Считываемый компьютером носитель, содержащий сохраненную на нем компьютерную программу для управления возбудителем (100; 300) светодиодов, причем упомянутая компьютерная программа содержит средства программного кода для вызывания выполнения устройством (200), заданным в одном из пп. 1-8, этапов способа, заданного в п. 13, когда эта компьютерная программа выполняется на компьютере, управляющем устройством (200).
| US 2010308747 A1, 09.12.2010 | |||
| US 2008079371 A1, 03.04.2008 | |||
| US 2010301777 A1, 02.12.2010 | |||
| US 2010141159 A1, 10.06.2010. |
