照明装置的到达角度调试

文档序号:723492 发布日期:2021-04-16 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 照明装置的到达角度调试 (Angle of arrival commissioning of lighting devices ) 是由 J·卡瓦库蒂 池原正成 于 2021-01-08 设计创作,主要内容包括:一种用于调试光源的技术可以包括:接收指示光源的计划地理位置的数据以及表示光源的调试信息的数据;接收指示到达角度接收器的相对于光源的计划地理位置的实际地理位置的数据;在所述到达角度接收器处接收携载唯一地标识相应光源的相应光源标识符的信标信号;基于a)所述到达角度接收器的相对于光源的计划地理位置的实际地理位置以及b)所述信标信号的相应到达角度来计算光源的实际地理位置;将所述计划地理位置与所述实际地理位置进行比较,以使所述调试信息与所述光源标识符相关;以及将被相关的光源标识符和调试信息发送到相应光源。(A technique for commissioning a light source may include: receiving data indicative of a planned geographical position of a light source and data representing commissioning information of the light source; receiving data indicative of an actual geographical position of the angle-of-arrival receiver relative to a planned geographical position of the light source; receiving, at the angle-of-arrival receiver, beacon signals carrying respective light source identifiers that uniquely identify respective light sources; calculating an actual geographical position of the light source based on a) an actual geographical position of the angle of arrival receiver relative to a planned geographical position of the light source and b) a corresponding angle of arrival of the beacon signal; comparing the planned geographic location to the actual geographic location to correlate the commissioning information with the light source identifier; and sending the correlated light source identifier and commissioning information to the respective light source.)

照明装置的到达角度调试

背景技术

调试是用于确保所安装的建筑系统根据所有者的需求和设计意图交互且连续地进行的质量保证处理。调试回答问题“建筑物及其系统根据所有者的需求和设计者的意图进行?”因此,调试处理以识别所有者的项目要求开始,并且以确保设计意图、完成的设计和所安装的系统满足这些要求结束。调试的益处包括降低能源和运营成本、提高财产价值和市场性、验证建筑物及其系统是否按预期进行及获得更高的用户认可度和满意度。

美国供热、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)的指南0-2005,“The CommissioningProcess(调试处理)”定义了调试整个建筑物的处理。2011年,照明工程学会(IES)制定了设计指南29,“The Commissioning Process Applied to Lighting and Control Systems(应用于照明和控制系统的调试处理)”,作为针对指南0中描述的“The CommissioningProcess”的照明专用指南。

在照明工业,术语“调试”通常应用于照明控制系统启用或初始设置,其中制造商的代表将所安装的控制作为服务进行设置和校准。调试可以应用于整个建筑物及其能源使用系统,包括照明和控制。系统启用和功能测试是确保所有已安装系统都满足设计意图和所有者要求的较大处理中的步骤。

在大型建筑物、仓库或零售店的示例中,调试处理可以包括将包括光源的各个照明装置分配到照明组,以根据装置的分配照明组对装置进行不同的控制或监视。

传统上,调试处理就人工时间而言是耗时的,因此,是缓慢、昂贵且易出错的。

发明内容

本发明公开使用到达角度技术来确定照明装置的实际位置、使实际位置与计划位置相关以识别装置、然后将调试信息发送到所识别的装置的技术。

这些新颖的技术使得快速调试光源,特别是与其它处理相比。使用这里所公开的技术,调试相对大的商业或工业设置(可能包括成百上千个光源)所需的时间相比其它处理所需的几天甚至几周可以显著减少。该新颖的处理也是高度自动化的,因此不易出错。这可能意味着显著的时间和成本的节省。

当根据附图、示例和详细说明进行观察时,本发明的这些和其它优点将变得明显。

附图说明

并入说明书中并构成说明书一部分的附图示出各种示例性系统和方法等,其示出本发明各方面的各种示例性实施例。将会理解,图中所示的元素边界(例如,框,框组或其它形状)表示边界的一个示例。本领域普通技术人员将理解,一个元素可以被设计为多个元素,或者多个元素可以被设计为一个元素。示为另一元素的内部组件的元素可以实现为外部组件,反之亦然。此外,元素可能未按比例绘制。

图1示出可以与具有光源的仓库或大型零售空间相对应的示例性空间的示意图。

图2示出示例性调试处理的示意图。

图3A示出示例性照明装置调试系统的示意图。

图3B示出示例性照明装置调试系统的示意图。

图4A示出示例性光源或照明装置的框图。

图4B示出示例性计算装置和到达角度接收器的框图。

图5示出用于调试光源的示例性方法的流程图。

具体实施方式

图1示出可以与仓库或大型零售空间相对应的示例性空间100的示意图。空间100采用多个光源101(例如,灯具等)来提供照明。然而,空间100内的不同区域可能具有不同的照明要求。因此,光源101可以被划分成照明组。图1示出三个照明组:组1、组2和组3。组中的光源可以与另一组中的光源不同地控制。例如,组1中的光源101a可被控制为具有与组2中的光源101b的强度不同的光强度。在另一示例中,组1中的光源101a可被控制为具有与组3中的光源101c的色温不同的光色温。在又一示例中,组2中的光源101b可被控制为一直保持开启,而组3中的光源101c可以基于一天中的时间开启和关闭。

调试处理可以包括将各个光源101分配到它们各自的组。在初始设置期间(在常规使用之前),制造商的代表或其它技术人员可以将调试信息设置或编程到光源101(包括例如相应的照明组)中。

图2示出示例性调试处理的示意图。在步骤1,制造商的代表或其它技术人员(用户102)可以携载计算装置103(诸如平板计算机或智能电话等)在空间100中形走。

光源101(或其控制装置)可能各自能够使用已知的无线技术标准或协议(例如,Bluetooth(注册商标)、Wi-Fi(注册商标)等)与计算装置103建立网络。各光源101(或其控制装置)可以不断地发送广告数据有效载荷,以使计算装置103知道该光源存在(例如,通用访问配置文件(GAP))。在步骤2,计算装置103可以显示所检测到的光源101的列表。

在步骤3,用户102可以从计算装置103所列出的光源中选择要调试的光源101。在步骤4,在用户102选择时,可以使用已知的无线技术标准或协议(例如,通用属性配置文件(GATT))在计算装置103和选择光源101或其控制装置之间形成网络。网络密钥可能是建立网络连接所必需的。所连接的光源101可以闪烁以确认网络连接。

一旦网络已建立,就可以由计算装置103经由网络发送调试信息。调试信息可以被预编程用于计算装置103向光源101或其控制装置进行发送。在步骤5,用户102可以使用计算装置103来调整或微调当前与移动装置联网的光源101的设置。一旦光源101已被调试,用户102就可以将计算装置103与所形成的网络断开连接,并且针对空间100中的每个其它光源重复该处理。

图2的处理是耗时的。在一些情况下,单个光源的调试可能花费长达两分钟。使用该处理调试相对大的商业或工业设置(其可能包括数百或数千个光源)可能花费数天或甚至数周。该处理还显著地取决于技术人员的能力,其可能使调试不一致并且易出错。这可能是昂贵的。

图3A和3B示出调试系统的示意图。该系统可以包括能够存储标识和调试信息并且能够通信(接收和发送)包括信标信号107a~b的无线信号的一个或多个照明装置或光源101a~b。出于简化说明的目的,本发明将装置101称为光源。然而,装置101一般可以包括可能需要调试的照明装置(诸如灯具、调光器、传感器、控制器等)。光源101a~b可以存储标识和调试信息并且可以自身通信(接收和传送)信号107a~b,或者光源101a~b可以连接到或者内部存储有能够存储标识和调试信息并通信(接收和传送)信号107a~b的控制装置。

信标信号是发送装置可以广播(通常连续且不加区别地)并且接收装置(诸如计算机和智能电话等)可以扫描和接收的低能量信号。信标信号的示例包括iBeacon(注册商标)、Eddystone(注册商标)、Bluetooth(注册商标)低能量(BLE)信号等。信标信号的共同特征是它们包含唯一ID号。在一些实施例中,这里所公开的技术使用唯一ID号作为光源标识符。然而,在其它实施例中,光源标识符可以是信标信号中除了唯一ID号之外的部分或分组的一部分。在一些实施例中,光源标识符可以是MAC地址。

系统还可以包括计算装置103(例如,膝上型计算机、智能电话、平板计算机等),该计算装置103具有安装在其上的调试程序或应用、或可具有对调试信息的访问并能够通信(接收和发送)无线信号。计算装置103还可能能够通过网络(例如,互联网)与可能已在内部存储有调试信息的远程存储装置通信。经由网络,装置103可以从远程存储装置接收调试信息。

调试信息可以包括光源101在3D中的计划位置,包括水平位置(如图1中所示)和垂直位置(例如,相对于地板的高度)。调试信息还可以包括诸如照明组、操作定时、调光细节、强度、色温等的信息。

系统还可以包括连接到计算装置103的到达角度(AoA)阵列或接收器106。出于说明的目的,AoA接收器106在图3中示出为独立于计算装置103、并通过线缆108连接。然而,在一些实施例中,AoA接收器106可以在计算装置103内部或者是计算装置103的一部分。AoA接收器106可以用于分别测量信标信号107a~b的到达角度α和β。可以通过确定入射在AoA接收器106天线阵列上的信号107的射频波的传播方向来完成到达角度的测量。在一个实施例中,AoA装置106配备有蓝牙测向(BDF)AoA技术(Bluetooth(注册商标)5.1核心规范的主要特征)。BDF可以用于检测信标信号发送装置在2D或3D中的位置。

如在图3B上最佳看到的,计算装置103可以用于显示空间1以及光源101在空间1中的计划位置。用户可以使用计算装置103的图形用户界面(例如,使用光标110)将符号114(其将AoA接收器106符号化,包括指示相对朝向的箭头)移动到计算装置103的屏幕上与AoA接收器106的实际水平位置和朝向相对应的水平位置和朝向。用户还可以输入AoA接收器106的垂直位置(即,高度)。在示出的示例中,图3A中示出的AoA接收器106放置在桌子116上。用户可以输入放置AoA接收器106的桌子116的上表面的高度作为图3B的栏118中的垂直位置。用户还可以旋转符号114,使得其箭头114a可以与AoA接收器106上的对应箭头106a(或类似的朝向指示器)对齐。

综上所述,如果光源101a的计划位置(包括水平(如图1所示)和垂直位置)以及AoA接收器106相对于光源101a的计划位置的位置(包括水平和垂直位置)和朝向已知,则所测量的信标信号107a的到达角度可以用于确定相应光源101a的实际位置。然后,可以使光源101a的计划位置与光源101a的实际位置相关,以将所安装的光源101a识别为与计划光源101a相对应。

在识别出光源101a的情况下,计算装置103(或其它装置)可以发送携载光源101a的对应调试信息的传入信号109。对于AoA接收器106的范围内的光源101b和所有其它光源101,可以重复相同的处理。对于不在AoA接收器106的范围内的光源101,图3A的设置可能需要沿着空间1移动以使其它光源101在AoA接收器106的范围内。系统的范围受到包括信标信号107的信号的能量的限制。

图3A和3B的处理与图2的处理相比可以用于完成相对快速且精确的调试。使用图3A和3B的该处理调试相对大的商业或工业设置(其可能包括成百上千个光源)所需的时间可以从图2的处理所需的数天或甚至数周显著地减少。图2的处理的大部分花费在了在空间1中行走并且与各光源101建立单独的、一次一个的网络连接上。图3A和3B的处理减少了技术人员在空间1中行走的需要。此外,由于计算装置103主要负责调试信息的标识和发送,因此将显著减少错误。这可能意味着显著的时间和成本的节省。

在一个实施例中,在安装光源101之前,可能在制造期间,可以将包括照明组(例如,组1)的默认值的默认调试信息分配至光源101,例如通过将该信息存储在存储器中。假设大多数照明安装将具有组1,将包括组1的默认调试信息存储为照明组的默认值可以帮助节省额外的调试时间。在一个实施例中,在相同的预安装处理期间,唯一地标识光源的光源标识符也可以存储在存储器中。

图4A示出示例性光源或照明装置101的框图。照明装置101可以包括AC电连接件121以连接至外部电源。在该示例中,照明装置101是LED光源,因此包括LED 122。照明装置101还可以包括用以将AC转换成DC的AC/DC转换器123、用以根据需要打开和关闭LED以改变例如强度、色温等的调制器125。照明装置101还可以包括控制器127,该控制器127控制照明装置101的操作,包括控制调制器125。

照明装置101还可以包括存储调试信息的存储器129,该调试信息包括例如分配至照明装置101的照明组的值和所存储的唯一地标识照明装置101的光源标识符。照明装置101还可以包括分别接收和发送信号的接收器130和发送器131。

发送器131可以发送传出信标信号。各传出信标信号可以包括所存储的唯一地标识照明装置101的光源标识符。接收器130可以接收携载调试信息的传入无线信号。

尽管在图4A中控制器127被示出为控制照明装置101的照明和通信功能这两者,但是在一些实施例中,照明装置101可以包括可用于控制这些和其它功能的两个或更多个控制器。例如,第一控制器可以用于控制照明功能,而第二控制器可以用于控制通信。控制器127、接收器130和发送器131可以以硬件和软件的任何组合来实现,并且可以包括处理器。处理器可以是包括双微处理器和其它多处理器架构的各种不同处理器。

存储器129可以包括易失性存储器或非易失性存储器。非易失性存储器可以包括但不限于ROM、PROM、EPROM和EEPROM等。易失性存储器可以包括例如RAM、同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)和直接RAM总线RAM(DRRAM)。

尽管在图4A中,接收器130和发送器131被示出为彼此分离,但是在一些实施例中,接收器130和发送器131可以被实施为允许照明装置101通信的一个收发器接口。接收器130和发送器131可以与局域网(LAN)、广域网(WAN)、个域网(PAN)和其它网络交互。接收器130和发送器131可以包括通信技术并利用通信技术交互,该通信技术包括但不限于光纤分布式数据接口(FDDI)、铜线分布式数据接口(CDDI)、以太网(IEEE 802.3)、令牌环(IEEE802.5)、无线计算机通信(IEEE 802.11)、Bluetooth(注册商标)(IEEE 802.15.1)、Zigbee(注册商标)(IEEE 802.15.4)、iBeacon(注册商标)以及Eddystone(注册商标)等。

图4B示出示例性计算装置103和示例性AoA接收器106的框图。尽管在图4B中,AoA接收器106被示出为在计算装置103的外部,但是在一些实施例中,AoA接收器106可以是计算装置103的一部分。

计算装置103可以包括处理器113、存储器117以及用以发送和接收信息的网络适配器119。计算装置103还可以包括接收逻辑115,其与网络适配器119一起工作以从所接收到的携载唯一地标识各个照明装置101的各个光源标识符的信标信号中接收数据。计算装置103还可以包括显示按计划(例如在空间1中)的照明装置101的映射的显示逻辑111、以及检测AoA接收器106的水平位置的用户选择和垂直位置的用户指示的用户选择逻辑112。

处理器113可以基于光源101的计划位置、AoA接收器106的实际地理位置/朝向以及所测量的信标信号107的到达角度来计算光源101的实际地理位置。处理器113还可以使光源101的计划位置(以及对应调试信息)与光源101的实际位置相关,以将所安装的光源101识别为与计划光源101相对应。

计算装置103还可以包括与网络适配器119一起工作以将对应调试信息发送到光源101的发送逻辑105。

接收逻辑115、发送逻辑105、显示逻辑111和选择逻辑112可以以硬件和软件的任何组合来实现。这些逻辑可以存储在存储器117中并由处理器113运行。这些逻辑可以是在计算装置103上运行的应用的一部分。

处理器113可以是在现代计算装置中发现的通用CPU。CPU 113处理所接收到的信息并将相关信息发送到网络适配器119。另外,CPU 113读取信息并将信息写入存储器117。CPU 113可以使用任何标准计算机体系结构。微控制器装置的通用体系结构包括ARM和x86。

网络适配器119是允许计算装置103以及接收逻辑115和发送逻辑105连接到蜂窝网络、Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)和其它网络的网络接口。计算装置103可以使用网络适配器119从远程源(例如,远程服务器)访问调试信息。然而,通过将数据本地存储到移动装置103的存储器117,可以在没有数据连接的情况下实现该信息的获得。然而,网络适配器119允许更大的灵活性,并减少了计算装置103本地所需的资源。

尽管在图4B中接收逻辑115和发送逻辑105被示为彼此分离,但是在一些实施例中,它们可以被实现为允许计算装置103进行通信的一个收发器接口。接收逻辑115和发送逻辑105可以经由网络适配器119与局域网(LAN)、广域网(WAN)、个人局域网(PAN)、蜂窝数据网络(Edge、3G、4G、LTS、CDMA、GSM、LTE等)和其它网络交互。接收器130和发送器131可以包括通信技术并利用通信技术交互,该通信技术包括但不限于光纤分布式数据接口(FDDI)、铜线分布式数据接口(CDDI)、以太网(IEEE 802.3)、令牌环(IEEE 802.5)、无线计算机通信(IEEE 802.11)、Bluetooth(注册商标)(IEEE 802.15.1)、Zigbee(注册商标)(IEEE 802.15.4)、iBeacon(注册商标)以及Eddystone(注册商标)等。

AoA接收器106可以包括天线阵列,并且可以配备有蓝牙测向(BDF)AoA技术(Bluetooth(注册商标)5.1核心规范的主要特征)。BDF可以用于检测信标信号发送装置在2D或3D中的位置。片上系统集成电路的Nordic(注册商标)半导体nRF5XXXx系列是可以用于实现AoA接收器106的解决方案的示例。

参考图5的流程图可以更好地理解示例性方法。虽然出于简化说明的目的,所示出的方法被示出和描述为一系列框,但是应当理解,这些方法不受框的顺序的限制,因为一些框相比所示出和所描述的,可以按不同的顺序发生或与其它框并发地发生。此外,可能需要少于所有示出的框来实现示例性方法。此外,附加方法、替代方法或这两者可以采用附加框(未示出)。

在流程图中,框表示可以用逻辑实现的处理框。处理框可以表示方法步骤或者用于进行方法步骤的设备元素。流程图不描绘任何特定编程语言、方法或风格(例如,过程、面向对象)的句法。相反,流程图示出了功能信息,本领域技术人员可以采用该流程图来开发用以进行所示处理的逻辑。将理解,在一些示例中,如临时变量和例程循环等的编程元素未被示出。将进一步理解,电子和软件应用可以涉及动态和灵活的处理,使得所示出的框可以按不同于所示出的这些框的其它次序来进行,或者可以将上述框组合或分离成多个组件。应理解,可以使用如机器语言、过程、面向对象或人工智能技术的各种编程方法来实现处理。

图5示出了用于调试光源的示例性方法500的流程图。在510处,计算装置103可以接收指示光源101的计划地理位置的数据和表示光源101的调试信息的数据。在520处,计算装置103可以接收指示到达角度接收器106的相对于光源101的计划地理位置的实际地理位置的数据。在530处,光源101可以发送传出信标信号107,各传出信标信号包括所存储的唯一地标识光源101的光源标识符。在540处,到达角度接收器106可以接收包括传出信标信号107的信标信号。信标信号携载唯一地标识各个光源101的各个光源标识符。在550处,计算装置103可以基于以下信息来计算光源101的实际地理位置:a)到达角度接收器106相对于光源101的计划地理位置的实际地理位置;以及b)信标信号107的各个到达角度。在560处,计算装置103可以将计划地理位置与实际地理位置进行比较,以使调试信息与光源标识符相关。在570处,计算装置103可以将相关的光源标识符和调试信息发送到各个光源101。

虽然附图示出串行发生的各种动作,但应理解,所示出的各种动作可以基本上并行发生,并且虽然动作可能示出为并行发生,但应理解,这些动作可以基本上串行发生。虽然关于所示出的方法描述了多个处理,但是应理解,可以采用更多或更少数量的处理,并且可以采用轻量级处理、常规处理、线程和其它方法。应理解,在一些情况下,其它示例性方法还可以包括基本上并行发生的动作。所示出的示例性方法和其它实施例可以实时地、在软件或硬件或混合软件/硬件实现中比实时更快地、或者在软件或硬件或混合软件/硬件实现中比实时更慢地操作。

虽然已经通过描述示例示出了示例性系统和方法等,并且虽然已经相当详细地描述了示例,但是并非旨在将所附权利要求的范围限定或以任何方式限制到这样的细节。当然,为了描述这里所描述的系统和方法等的目的,不可能描述组件或方法的每个可想到的组合。另外的优点和修改对于本领域技术人员将容易显现。因此,本发明不限于所示出或描述的具体细节和说明性示例。因此,本申请旨在涵盖落入所附权利要求书的范围内的改变、修改和变化。此外,前面的描述并不意味着限制本发明的范围。相反,本发明的范围由所附权利要求及其等同物来确定。

(定义)

以下包括这里采用的所选术语的定义。定义包括落在术语的范围内且可用于实施的组件的各种示例或形式。这些示例不旨在是限制性的。术语的单数和复数形式可以在定义内。

如这里所使用的,“数据存储”或“数据库”是指可以存储数据的物理或逻辑性实体。数据存储可以是例如数据库、表、文件、列表、队列、堆、存储器和寄存器等。数据存储可以驻留在一个逻辑性或物理实体中,或者可以分布在两个或更多个逻辑性或物理实体之间。

如这里所使用的“逻辑”包括但不限于用以进行功能或动作、或用以引起来自其它逻辑、方法或系统的功能或动作的硬件、固件、软件或其各自的组合。例如,基于期望的应用或需要,逻辑可以包括软件控制的微处理器、如专用集成电路(ASIC)的离散逻辑、编程逻辑装置、或包括指令的存储器装置等。逻辑可以包括一个或多个门、门的组合或其它电路组件。逻辑还可以完全体现为软件。在描述多个逻辑性逻辑的情况下,可以将多个逻辑性逻辑合并到一个物理逻辑中。类似地,在描述单个逻辑性逻辑的情况下,可以在多个物理逻辑之间分布该单个逻辑性逻辑。

如这里所使用的“信号”包括但不限于一个或多个电或光信号,模拟或数字信号,数据,一个或多个计算机或处理器指令,消息,位或位流,或者可以被接收、发送、或检测的其它手段。

在信号的背景下,“可操作地连接”或实体被“可操作地连接”所经由的连接是可以发送或接收信号、物理通信或逻辑性通信的连接。通常,可操作地连接包括物理接口、电接口或数据接口,但应注意,可操作地连接可以包括足以允许可操作控制的这些或其它类型的连接的不同组合。例如,两个实体可以通过能够直接或通过如处理器、操作系统、逻辑、软件或其它实体的一个或多个中间实体彼此通信信号而可操作地连接。逻辑性或物理通信信道可以用于创建可操作地连接。

就在说明书或权利要求书中使用术语“在…中(in)”或“在…内(into)”而言,其旨在另外意味者“在…上(on)”或“在…上(onto)”。此外,就在说明书或权利要求书中使用术语“连接”而言,其旨在不仅意味着“直接连接到”,而且还意味着诸如通过其它一个或多个组件等而“间接连接到”。“可操作地连接”或实体被“可操作地连接”所通过的连接是可操作地连接的实体或可操作地连接进行其预期目的所通过的连接。可操作地连接可以是直接连接或者一个或多个中间实体协作或以其它方式作为连接的一部分或在可操作地连接的实体之间的间接连接。

就在详细描述或权利要求书中采用术语“包括(includes)”或“包括(including)”而言,其旨在以与术语“包括(comprising)”类似的方式是包含性的,因为该术语在权利要求书中用作过渡词时被解释。此外,就在详细描述或权利要求书中采用术语“或”(例如,A或B)而言,其旨在意味着“A或B或这两者”。当申请人旨在指示“仅A或B但不是这两者”时,则将采用术语“仅A或B但不是这两者”。因此,这里使用术语“或”是包含性的而不是排他性的使用。参见,Bryan A.Garner,A Dictionary of Modern Legal Usage 624(3D.Ed.1995)。

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