本發(fā)明大體針對固態(tài)照明燈具的控制。更具體地,本文公開的各種發(fā)明設(shè)備和方法涉及遠(yuǎn)程地控制具有調(diào)光器兼容性的燈。
背景技術(shù):
數(shù)字或固態(tài)照明技術(shù),即基于諸如發(fā)光二極管(LED)之類的半導(dǎo)體光源的光照,提供了對傳統(tǒng)熒光燈、高強(qiáng)度放電(HID)燈和白熾燈的可行可替換方案。LED的功能優(yōu)點(diǎn)和益處包括高能量轉(zhuǎn)換和光學(xué)效率、耐久性、較低的操作成本以及許多其它功能優(yōu)點(diǎn)和益處。LED技術(shù)方面的最新進(jìn)展已經(jīng)提供了使得能夠在許多應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)各種照明效果的高效且魯棒的全光譜照明源。
包含這些源的一些燈具的特征在于照明單元,其包括能夠產(chǎn)生白光和/或不同顏色光(例如紅色、綠色和藍(lán)色)的一個或多個LED,以及用于獨(dú)立地控制LED的輸出以便生成各種顏色和顏色改變照明效果的控制器或處理器,例如如在通過引用并入本文的美國專利號6,016,038和6,211,626中詳細(xì)所討論的。LED技術(shù)包括線路電壓供電的白色照明燈具,諸如從Philips Color Kinetics可獲得的EssentialWhiteTM。EssentialWhiteTM可以是使用后緣調(diào)光器技術(shù)(諸如用于220VAC線路電壓(或輸入市電電壓)的電子低電壓(ELV)類型調(diào)光器)而可調(diào)光的。
許多照明應(yīng)用利用調(diào)光器。常規(guī)調(diào)光器與白熾(燈泡和鹵素)燈一起很好地工作。然而,對于其它類型的電子燈,包括緊湊型熒光燈(CFL)、使用電子變壓器的低壓鹵素?zé)?、以及諸如LED和OLED之類的固態(tài)照明(SSL)燈,出現(xiàn)問題。使用電子變壓器的低壓鹵素?zé)籼貏e地可以使用特殊調(diào)光器來調(diào)光,特殊調(diào)光器諸如ELV類型調(diào)光器或者電阻-電容(RC)調(diào)光器,其與具有輸入處的功率因數(shù)校正(PFC)電路的負(fù)載而充分地工作。
常規(guī)調(diào)光器典型地對輸入市電電壓信號的每一個波形的部分進(jìn)行斬波并且將波形的其余部分傳遞給照明燈具。前緣或前向相位調(diào)光器對電壓信號波形的前緣斬波。后緣或逆向相位調(diào)光器對電壓信號波形的后緣斬波。諸如LED驅(qū)動器之類的電子負(fù)載典型地與后緣調(diào)光器較好地操作。不同于自然地在沒有誤差的情況下對相位斬波調(diào)光器所產(chǎn)生的經(jīng)斬波的正弦波做出響應(yīng)的白熾燈和其它電阻性照明設(shè)備,LED和其它固態(tài)照明負(fù)載可能在放置于這樣的相位斬波調(diào)光器上時發(fā)生數(shù)個問題,諸如低端脫落、三端雙向可控硅開關(guān)點(diǎn)火不良、最小負(fù)載問題、高端閃爍以及光輸出中的大步幅。
無線電或射頻(RF)受控照明單元一般包括板載無線電收發(fā)器或調(diào)制解調(diào)器,并且通常稱為“連接燈”,諸如Philips Hue。然而,連接燈與墻壁調(diào)光器或電子開關(guān)組合起來不總是很好地工作。這樣的電子開關(guān)使用在例如使得能夠?qū)崿F(xiàn)照明單元的自動操作的各種傳感器中,包括日光傳感器、存在/占據(jù)檢測器或者遠(yuǎn)程控制的開關(guān),諸如在例如ClickOnClickOff(COCO)業(yè)務(wù)量(portfolio)中。在將來,當(dāng)需要多個控制系統(tǒng)一起工作時(例如無線電受控?zé)艏由祥_關(guān)燈插座的群組的建筑物管理系統(tǒng)),電子開關(guān)可能變得更常見。
大多數(shù)消費(fèi)者照明控制器是雙線設(shè)備。因此當(dāng)調(diào)光器或電子開關(guān)使兩個線中的僅僅一個中斷時出現(xiàn)問題,如下文所討論。事實(shí)上,大多數(shù)消費(fèi)者照明控制器是僅使通電的線中斷的雙線設(shè)備。在該配置中,不存在到照明控制器的中性連接,其將使得斷開狀態(tài)電流能夠運(yùn)行通過(多個)照明單元??梢园〝嚅_狀態(tài)分壓器(bleeder)以確保照明單元在調(diào)光器關(guān)斷時不會閃爍或發(fā)光。然而,在常規(guī)無線電控制照明設(shè)備中的RF無線電(收發(fā)器或調(diào)制解調(diào)器)不再起作用的情況下,作為一種實(shí)踐,當(dāng)調(diào)光器或開關(guān)處于斷開狀態(tài)中時。
由雙線設(shè)備控制的照明單元例如在燈看起來是低阻抗負(fù)載時很好地工作,如在白熾燈的情況下。燈必須提供電流路徑以保持調(diào)光器或開關(guān)處于操作中。當(dāng)燈包括LED燈時,盡管負(fù)載可以是如此高的阻抗,甚至在非常小的剩余漏電流通過開關(guān)的情況下,燈可以開始發(fā)射(某些)光并且啟動軟件在其內(nèi)部微控制器上運(yùn)行。該行為引起可見發(fā)光或閃爍,并且在調(diào)光器或電子開關(guān)設(shè)定于斷開狀態(tài)中時不是所期望的。
為了防止這種不合期望的操作,常規(guī)LED燈可以包括“斷開狀態(tài)分壓器”,其是與LED燈并聯(lián)連接的小電子電路。斷開狀態(tài)分壓器確??偸谴嬖谧銐虻碾娏鞲邮沟谜{(diào)光器或者開關(guān)可以繼續(xù)起作用,并且LED燈在調(diào)光器或電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)中時保持?jǐn)嚅_。該配置通過在電子開關(guān)或燈處于斷開狀態(tài)中時提供小電流流動而解決該問題。
然而,連接燈可能汲取太少電力以至于不允許該電流流動。如果調(diào)光器或者電子開關(guān)作為結(jié)果而不再起作用,則其可能不能夠再次接通。而且,連接燈看到其市電電力線路連接器上的某一電力,并且可以嘗試啟動。連接燈可以在該嘗試期間閃爍,其可能對于用戶而言是煩人的。
因而,本領(lǐng)域中存在檢測照明系統(tǒng)組件(諸如調(diào)光器和/或固態(tài)照明負(fù)載驅(qū)動器)的不恰當(dāng)操作以及標(biāo)識和實(shí)現(xiàn)校正動作來校正不恰當(dāng)操作和/或移除到固體照明負(fù)載的電力以消除諸如光閃爍之類的不合期望的效果的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開針對用于經(jīng)由經(jīng)修改的分壓器電路的RF受控照明單元中的無線電的發(fā)明設(shè)備和方法,RF受控照明單元在調(diào)光器的極低調(diào)光狀態(tài)(經(jīng)整流的輸入市電電壓的低相切角)和/或調(diào)光器或電子開關(guān)的斷開狀態(tài)期間保持起作用,經(jīng)修改的分壓器電路從分壓器電路提取電力以繼續(xù)向無線電的收發(fā)器和微處理器提供電力。這還使得新特征能夠使交互更為用戶友好。
一般地,在一個方面中,提供了射頻(RF)受控照明單元,其適用于連接到調(diào)光器或電子開關(guān)中的至少一個,調(diào)光器配置為依照可調(diào)調(diào)光水平而調(diào)節(jié)來自市電的輸入市電電壓的相切角,電子開關(guān)配置為提供導(dǎo)通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間的選擇。照明單元包括:固態(tài)光源;無線電電路,其配置為接收無線控制信號從而使得能夠控制照明單元;整流器電路,其配置為對從調(diào)光器或電子開關(guān)所接收的輸入市電電壓進(jìn)行整流;第一電力轉(zhuǎn)換器,其配置為響應(yīng)于經(jīng)整流的輸入市電電壓而驅(qū)動固態(tài)光源并且將電力遞送給無線電電路;以及第二電力轉(zhuǎn)換器,其配置為在經(jīng)整流的輸入市電電壓由于經(jīng)整流的輸入市電電壓的相切角或者電子開關(guān)的斷開狀態(tài)而對于第一電力變換器而言變得不充足時向無線電電路遞送電力。
在另一方面中,提供了用于遠(yuǎn)程控制照明單元的方法,該照明單元配置為依照可調(diào)調(diào)光水平或者配置為提供導(dǎo)通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間的選擇的電子開關(guān)中的至少一個而調(diào)節(jié)來自市電的輸入市電電壓的相切角。方法包括:將電阻性分壓器電路與照明單元的發(fā)光二極管(LED)光源并聯(lián)連接,電阻性分壓器電路在輸入市電電壓由于輸入市電電壓的相切角或斷開狀態(tài)而變得不足以驅(qū)動LED光源時向調(diào)光器應(yīng)用電阻性負(fù)載;在電阻性分壓器電路與LED光源并聯(lián)連接時從電阻性分壓器電路提取電力以用于為無線電電路供電;以及在無線電電路通過從電阻性分壓器電路所提取的電力而供電時在無線電電路處無線地接收控制信號,控制信號指示LED光源的期望照明水平。
如本文出于本公開目的而使用的,術(shù)語“LED”應(yīng)被理解為包括任何電致發(fā)光二極管或能夠響應(yīng)于電信號而生成輻射的其他類型的基于載流子注入/結(jié)的系統(tǒng)。因此,術(shù)語LED包括但不限于響應(yīng)于電流而發(fā)射光的各種基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、發(fā)光聚合物、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、電致發(fā)光帶等等。特別地,術(shù)語LED指所有類型的發(fā)光二極管(包括半導(dǎo)體和有機(jī)發(fā)光二極管),其可被配置成生成在紅外光譜、紫外光譜和可見光譜各個部分(一般地包括從大約400納米到大約700納米的輻射波長)中的一個或多個中的輻射。LED的一些示例包括但不限于各種類型的紅外LED、紫外LED、紅色LED、藍(lán)色LED、綠色LED、黃色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(下面進(jìn)一步討論)。還應(yīng)該領(lǐng)會,LED可以被配置和/或控制以生成具有針對給定光譜(例如,窄帶寬、寬帶寬)的各種帶寬(例如,半高全寬或FWHM)和在給定通用顏色類別內(nèi)的各種主波長的輻射。
例如,被配置為生成基本上白色光的LED(例如,LED白色照明燈具)的一種實(shí)現(xiàn)可以包括多個管芯,其分別發(fā)射不同的電致發(fā)光光譜,其組合地混合以形成基本上白色光。在另一種實(shí)現(xiàn)中,LED白色照明燈具可以與磷光體材料相關(guān)聯(lián),該磷光體材料將具有第一光譜的電致發(fā)光轉(zhuǎn)換為具有不同的第二光譜。在該實(shí)現(xiàn)的一個示例中,具有相對較短波長和窄帶寬光譜的電致發(fā)光“泵浦”磷光體材料,其進(jìn)而輻射具有更寬些光譜的更長波長輻射。
還應(yīng)該理解,術(shù)語LED不限制LED的物理和/或電氣封裝類型。例如,如上所討論的,LED可以指具有被配置成分別發(fā)射不同輻射光譜的多個管芯(例如,其可以或可以不單獨(dú)可控)的單個發(fā)光設(shè)備。而且,LED可以與磷光體相關(guān)聯(lián),該磷光體被視為LED(例如,一些類型的白光LED)的組成部分。一般而言,術(shù)語LED可以指封裝的LED、未封裝的LED、表面安裝的LED、板載芯片LED、T-封裝安裝LED、徑向封裝LED、功率封裝LED、包括某種類型的包裝和/或光學(xué)元件(例如,擴(kuò)散透鏡)的LED等等。
術(shù)語“光源”應(yīng)被理解為指各種輻射源中的任何一個或多個,包括但不限于基于LED的源(包括如上所定義的一個或多個LED)、白熾源(例如白熱絲燈、鹵素?zé)簦晒庠?、磷光源、高?qiáng)度放電源(例如鈉蒸汽、汞蒸汽和金屬鹵化物燈)、激光、其他類型的電致發(fā)光源、高溫發(fā)光源(例如火焰)、燭發(fā)光源(例如汽燈罩、碳弧輻射源)、光致發(fā)光源(例如氣體放電源)、使用電子飽和的陰極發(fā)光源、電發(fā)光源、晶體發(fā)光源、顯像管發(fā)光源、熱發(fā)光源、摩擦發(fā)光源、聲致發(fā)光源、輻射致發(fā)光源和發(fā)光聚合物。
給定的光源可以被配置成生成可見光譜內(nèi)、可見光譜外或兩者組合的電磁輻射。因此,術(shù)語“光”和“輻射”在本文中可互換地使用。此外,光源可以包括作為集成組件的一個或多個濾光器(例如濾色器)、透鏡或其他光學(xué)組件。而且,應(yīng)當(dāng)理解光源可以被配置用于各種應(yīng)用,包括但不限于指示、顯示和/或光照?!肮庹赵础笔翘貏e地配置成生成具有充足強(qiáng)度的輻射以有效光照內(nèi)部或外部空間的光源。在該上下文中,“充足強(qiáng)度”是指在空間或環(huán)境中生成的在可見光譜中的充足輻射功率(根據(jù)輻射功率或“光通量”,通常采用單位“流明”來表示在所有方向上來自光源的總光輸出)以提供環(huán)境光照(即,可以被間接感知并且可以例如在被完全或部分感知之前被反射離開各種居間表面中的一個或多個的光)。
術(shù)語“照明燈具”在本文中用來指以特定形狀因子、組裝或封裝的一個或多個照明單元或多個光源的實(shí)現(xiàn)或布置。術(shù)語“照明單元”在本文中被用來指包括相同或不同類型的一個或多個光源的裝置。給定的照明單元可以具有各種用于(多個)光源的安裝布置、機(jī)殼/外殼布置和形狀、和/或電氣和機(jī)械連接配置中的任意一種。此外,給定的照明單元可以可選地與涉及(多個)光源的操作的各種其它組件(例如,控制電路)相關(guān)聯(lián)(例如,包括、耦合到和/或與其一起封裝)?!盎贚ED的照明單元”指單獨(dú)地或與其它非基于LED的光源結(jié)合地包括如上所討論的一個或多個基于LED的光源的照明單元?!岸嗤ǖ馈闭彰鲉卧赴ū慌渲贸煞謩e生成不同輻射光譜的至少兩個光源的基于LED或非基于LED的照明單元,其中每個不同源光譜可以被稱為多通道照明單元的“通道”。
術(shù)語“控制器”在本文中一般地用于描述涉及一個或多個光源的操作的各種裝置。控制器可以以許多方式(例如用專用硬件之類)來實(shí)現(xiàn),以執(zhí)行本文所討論的各種功能?!疤幚砥鳌笔强刂破鞯囊粋€示例,其采用可以使用軟件(例如微代碼)編程以執(zhí)行本文所討論的各種功能的一個或多個微處理器??刂破骺梢杂锰幚砥骰虿挥锰幚砥鱽韺?shí)現(xiàn),并且也可以實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行一些功能的專用硬件和執(zhí)行其他功能的處理器(例如,一個或多個編程的微處理器和相關(guān)聯(lián)的電路)的組合。在本公開的各種實(shí)施例中可以采用的控制器組件的示例包括但不限于常規(guī)的微處理器、微控制器、專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。
在各種實(shí)現(xiàn)中,處理器和/或控制器可以與一個或多個存儲媒體(在本文中一般地被稱為“存儲器”,例如,易失性和非易失性計算機(jī)存儲器,諸如隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、電可編程只讀存儲器(EPROM)以及電可擦除和可編程只讀存儲器(EEPROM)、通用串行總線(USB)驅(qū)動器、軟盤、壓縮盤、光盤、磁帶等)相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)現(xiàn)中,存儲媒體可以用一個或多個程序來編碼,所述一個或多個程序當(dāng)在一個或多個處理器和/或控制器上運(yùn)行時,執(zhí)行本文中所討論的功能中的至少一些。各種存儲媒體可以固定在處理器或控制器內(nèi)或者可以是可移動的,使得存儲在其上的一個或多個程序能夠被加載到處理器或控制器中以便實(shí)現(xiàn)本文中所討論的本發(fā)明的各個方面。術(shù)語“程序”或“計算機(jī)程序”在本文中以通用意義被用來指能夠被用于對一個或多個處理器或控制器進(jìn)行編程的任何類型的計算機(jī)代碼(例如,軟件或微代碼)。
在一個網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)中,耦合到網(wǎng)絡(luò)的一個或多個設(shè)備可以充當(dāng)用于耦合到網(wǎng)絡(luò)的一個或多個其它設(shè)備的控制器(例如,以主/從的關(guān)系)。在另一種實(shí)現(xiàn)中,聯(lián)網(wǎng)環(huán)境可以包括被配置成控制耦合到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備中的一個或多個的一個或多個專用控制器。一般地,耦合到網(wǎng)絡(luò)的多個設(shè)備每一個都可以訪問存在于通信介質(zhì)或媒體上的數(shù)據(jù);然而,給定設(shè)備可以是“可定址的”,因?yàn)樗慌渲贸苫诶绶峙浣o它的一個或多個特定標(biāo)識符(例如,“地址”)來選擇性地與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)(即,從網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)和/或向網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù))。
如本文中所使用的術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)”是指便于信息在耦合到網(wǎng)絡(luò)的任何兩個或更多設(shè)備之間和/或多個設(shè)備之中的輸送(例如,用于設(shè)備控制、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換等)的兩個或更多設(shè)備(包括控制器或處理器)的任何互連。如應(yīng)當(dāng)容易領(lǐng)會的,適于互連多個設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)的各種實(shí)現(xiàn)可以包括各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械娜我粋€并且采用各種通信協(xié)議中的任一個。此外,在根據(jù)本公開的各種網(wǎng)絡(luò)中,兩個設(shè)備之間的任何一個連接可以表示兩個系統(tǒng)之間的專用連接,或者可替換地表示非專用連接。除了承載意在用于這兩個設(shè)備的信息之外,這樣的非專用連接可以承載未必意在用于這兩個設(shè)備中的任一個的信息(例如,開放網(wǎng)絡(luò)連接)。另外,應(yīng)當(dāng)容易領(lǐng)會,如本文中所討論的設(shè)備的各種網(wǎng)絡(luò)可以采用一個或多個無線、有線/電纜、和/或光纖鏈路來便于遍及網(wǎng)絡(luò)的信息輸送。
應(yīng)領(lǐng)會,前述的概念與下文更詳細(xì)地討論的附加概念的所有組合(假如這樣的概念并不相互矛盾)被預(yù)期作為本文中所公開的發(fā)明主題的一部分。特別地,在本公開結(jié)尾處出現(xiàn)的所要求保護(hù)的主題的所有組合被預(yù)期作為本文中所公開的發(fā)明主題的一部分。還應(yīng)領(lǐng)會,也可能出現(xiàn)在通過引用并入的任何公開中的本文明確采用的術(shù)語應(yīng)當(dāng)被賦予與本文中所公開的特定概念最一致的意義。
附圖說明
在附圖中,貫穿不同視圖,相同參考符號一般是指相同或相似的部分。而且,附圖未必按照比例,替代地一般重點(diǎn)放在說明本發(fā)明的原理上。
圖1是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的射頻(RF)受控照明系統(tǒng)的框圖。
圖1a是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的RF受控照明系統(tǒng)的電子開關(guān)的框圖。
圖2是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的圖1的RF受控照明系統(tǒng)的電力提取器的框圖。
圖3A-3E是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的圖1的RF受控照明系統(tǒng)的第二電力轉(zhuǎn)換器(包括與電力提取器結(jié)合使用的不同電阻性分壓器電路)的框圖。
圖4是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的RF受控照明系統(tǒng)的框圖,其中從電阻性分壓器電路所供應(yīng)的電力與來自另一電力供應(yīng)的電力組合。
圖5是示出了根據(jù)另一代表性實(shí)施例的RF受控照明系統(tǒng)的框圖。
圖6是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的操作RF受控照明系統(tǒng)的過程的流程圖。
具體實(shí)施方式
在以下詳細(xì)描述中,出于解釋而非限制的目的,闡述公開了具體細(xì)節(jié)的代表性實(shí)施例以便提供對本教導(dǎo)的透徹理解。然而,對于已經(jīng)獲益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見的是,根據(jù)本教導(dǎo)的脫離于本文公開的具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例保持在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外,可以省略公知的裝置和方法的描述以便不使代表性實(shí)施例的描述模糊。這樣的方法和裝置清楚地處于本教導(dǎo)的范圍內(nèi)。
一般地,合期望的是,使用戶或傳感器能夠在以其它方式控制照明單元的調(diào)光器和/或電子開關(guān)以其它方式提供非充分電力時(例如當(dāng)調(diào)光器處于極低調(diào)光狀態(tài)時和/或當(dāng)調(diào)光器或電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)(或近乎斷開狀態(tài),如下文討論)中時)接通無線電受控照明單元。申請人已經(jīng)認(rèn)識和領(lǐng)會到,將有益的是提供保持通過分壓電流而供電的電路,使得其能夠在調(diào)光器或電子開關(guān)處于低調(diào)光或斷開狀態(tài)中時接收并且響應(yīng)于命令,諸如當(dāng)用戶或傳感器嘗試經(jīng)由無線電信號而接通照明單元時,接通照明單元或者經(jīng)由所傳送的消息向用戶通知其由于調(diào)光器或電子開關(guān)處于低調(diào)光或斷開狀態(tài)中而不能夠接通照明單元。一般地,根據(jù)各種實(shí)施例,修改斷開狀態(tài)電阻性分壓器電路以提供用于無線電電路的偏置供應(yīng)來使得能夠繼續(xù)與用戶或傳感器無線通信,而同時仍舊提供來自照明單元的穩(wěn)定光輸出,例如沒有輸出光水平的閃爍或者不受控的波動,而不管調(diào)光器設(shè)置如何。
鑒于上文所述,本發(fā)明的各種實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)針對射頻(RF)受控照明單元(或燈),其可連接到配置為依照可調(diào)調(diào)光水平和/或配置為在導(dǎo)通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間提供選擇的電子開關(guān)中的至少一個而調(diào)節(jié)來自市電的輸入市電電壓的相切角的調(diào)光器,能夠在相切角非常低或者調(diào)光器和/或電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)中時操作。
圖1是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的射頻(RF)受控照明系統(tǒng)的框圖。
參照圖1,RF受控照明系統(tǒng)100包括調(diào)光器105和RF受控照明單元110(燈),其中調(diào)光器105配置為依照可調(diào)調(diào)光水平而調(diào)節(jié)來自電壓市電101的未經(jīng)整流的輸入市電電壓的相切角。電壓市電101可以根據(jù)各種實(shí)現(xiàn)而提供不同的未經(jīng)整流的輸入市電電壓值,諸如100VAC、120VAC、230VAC和277VAC。調(diào)光器105可以是例如相位斬波調(diào)光器,其通過響應(yīng)于例如滑動器或旋鈕的手動操作而對來自電壓市電101的電壓信號波形的后緣(后緣調(diào)光器)或前緣(前緣調(diào)光器)進(jìn)行斬波來提供調(diào)光能力。
在各種實(shí)施例中,調(diào)光器105還可以遠(yuǎn)程地操作,例如響應(yīng)于從遠(yuǎn)程控制設(shè)備和/或傳感器(例如,占據(jù)傳感器)所接收的無線調(diào)光控制信號。為了遠(yuǎn)程地操作,調(diào)光器105將要求配置為接收、解調(diào)和處理無線調(diào)光控制信號的無線接收器或收發(fā)器,以及配置為響應(yīng)于經(jīng)處理的控制信號而以電子方式控制調(diào)光器105的操作的控制器,如將對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的。在示例中,遠(yuǎn)程控制設(shè)備可以是手持式RF傳送器,諸如智能電話,其中以應(yīng)用(“app”)的形式將遠(yuǎn)程控制功能呈現(xiàn)給用戶??商鎿Q地,遠(yuǎn)程控制設(shè)備可以是例如用于視線通信的專用傳送設(shè)備,以便專門地操作調(diào)光器105和/或一般地操作RF受控照明系統(tǒng)100。來自遠(yuǎn)程控制設(shè)備的無線控制信號的接收可以經(jīng)由橋或路由器(未示出)而發(fā)生,橋或路由器中繼無線控制信號,并且將無線控制信號從一個標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化成另一個。例如,橋或路由器可以在各種標(biāo)準(zhǔn)之間轉(zhuǎn)化無線控制信號,諸如在Wi-Fi(IEEE 802.11)與超文本標(biāo)記語言(HTML)命令和ZigBee光鏈路命令之間轉(zhuǎn)化。
代替于或者附加于調(diào)光器105而可以包括電子開關(guān),其中電子開關(guān)提供“導(dǎo)通狀態(tài)”與“斷開狀態(tài)”之間的選擇。圖1a是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的RF受控照明系統(tǒng)的電子開關(guān)的框圖。
參照圖1a,電子開關(guān)105a通過由控制器1052電子地控制的機(jī)械或固態(tài)(例如三端雙向可控硅開關(guān))開關(guān)1053來表征??刂破?056需要經(jīng)由導(dǎo)線1055和1056饋給的電力供應(yīng)1051。此處,斷開狀態(tài)可以是指允許小量電流泄漏的狀態(tài),典型地經(jīng)由導(dǎo)線1055和1056以及電力供應(yīng)1051,或者作為通過固態(tài)開關(guān)1053的泄漏(如相反的從電源的完全斷開),這使得電子開關(guān)105a以及特別地控制器1052能夠在低水平下繼續(xù)起作用。例如,電流泄漏饋給電力供應(yīng)1051,這使得電子開關(guān)105a能夠?qū)鞲衅?054進(jìn)行的觀察作出反應(yīng),例如通過從斷開狀態(tài)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。
在各種配置中,圖1中的調(diào)光器105可以包括完全調(diào)光設(shè)置,其對應(yīng)于諸如電子開關(guān)105a之類的電子開關(guān)的斷開狀態(tài)。在大程度上,對于調(diào)光器105和電子開關(guān)105a的問題和解決方案基本上相同。例如,斷開狀態(tài)漏電流(例如通過電力供應(yīng)1051以及導(dǎo)線1055和1056)可以使發(fā)光二極管(LED)(諸如固態(tài)光源140的LED 141-143)發(fā)光或閃爍,其要求對策。另一方面,這樣的電流可以允許RF受控照明單元110中的無線電電路160接收足夠電力以用于一些基本操作,如下文所討論。無線電電路160可以實(shí)現(xiàn)為例如至少包括天線和射頻振蕩器元件和/或無線電集成電路(IC)等的簡單無線電。
在各種實(shí)施例中,電子開關(guān)105a還可以遠(yuǎn)程地操作,例如響應(yīng)于從遠(yuǎn)程控制設(shè)備和/或傳感器(例如傳感器1055)所接收的無線開關(guān)控制信號。如上文關(guān)于調(diào)光器105所討論,為了遠(yuǎn)程地操作,電子開關(guān)105a將要求配置為接收、解調(diào)和處理無線開關(guān)控制信號的接收器(或收發(fā)器),以及配置為響應(yīng)于經(jīng)處理的控制信號而控制電子開關(guān)105a的操作的控制器,如將對于本領(lǐng)域技術(shù)人員所顯而易見的。
再次參照圖1,RF受控照明單元110從電壓市電101接收未經(jīng)整流的(AC)電壓,其可以經(jīng)調(diào)光或未經(jīng)調(diào)光,例如取決于調(diào)光器105的電路配置和/或相切角設(shè)置(即調(diào)光器設(shè)置)。RF受控照明單元110包括整流電路120、第一電力轉(zhuǎn)換器130、固態(tài)光源140、第二電力轉(zhuǎn)換器150和無線電電路160。整流器120可以包含全橋整流器(例如,四個二極管),但是沒有存儲電容器來平滑化DC電壓。這允許檢索相切信息。在所描繪的配置中,固態(tài)光源140包括串聯(lián)連接的多個LED,其由代表性LED 141-143所指示。
整流電路120提供來自電壓市電101的(經(jīng)調(diào)光的)經(jīng)整流的電壓。使用存儲電容器820將DC電壓平滑化成恒定值。一般地,經(jīng)平滑化和整流的電壓VR的量值取決于調(diào)光器105的相切角或者調(diào)光器設(shè)置,使得對應(yīng)于較低設(shè)置的低相切角導(dǎo)致較低的經(jīng)整流的電壓并且反之亦然。在可替換實(shí)施例中,阻塞二極管810可以省略,并且LED141-143被調(diào)光的程度直接遵循經(jīng)整流的電壓VR和經(jīng)平均化的分壓器電壓VB對相切角的依賴性。實(shí)際上,最少調(diào)光發(fā)生在調(diào)光器105處于高設(shè)置(對應(yīng)于高相切角)處時,并且最多調(diào)光發(fā)生在調(diào)光器105處于低設(shè)置(對應(yīng)于低相切角)處時。然而,這典型地不會引起合期望的調(diào)光曲線,因?yàn)橐蕾囆钥赡苓h(yuǎn)非線性。在實(shí)施例中,第一電力轉(zhuǎn)換器130或無線電電路160分別經(jīng)由(可選的)線路800或相位檢測線路802測量相切角并且轉(zhuǎn)化適當(dāng)LED電流ID中的所測量的相切角。為了允許恰當(dāng)?shù)南嗲薪菧y量,平滑化電容器820的效果從角度檢測點(diǎn)(例如,可選的線路800或相位檢測線路802)而被阻塞二極管810所阻塞。在這樣的情況下,分壓器電壓VB是經(jīng)整流但是沒有平均化的電壓,其遵循相切波形,但是經(jīng)整流的電壓VR是用于第一電力轉(zhuǎn)換器130和第二電力轉(zhuǎn)換器150的更好穩(wěn)定化的供應(yīng)電壓。
第一電力轉(zhuǎn)換器130配置為響應(yīng)于來自整流電路120的經(jīng)整流的輸入市電電壓而以驅(qū)動電壓驅(qū)動固態(tài)光源140。一般地,第一電力轉(zhuǎn)換器130將經(jīng)整流的輸入市電電壓轉(zhuǎn)化成適當(dāng)?shù)腄C驅(qū)動電壓VD,其被應(yīng)用到固態(tài)光源140以提供通過LED 141-143的恒定驅(qū)動ID電流。例如,RF受控照明單元110、第一電力轉(zhuǎn)換器130或無線電電路160可以包括調(diào)光器相切角檢測電路(未示出),以基于經(jīng)整流的電壓而確定或測量調(diào)光器105的相切角的值,從而使得第一電力轉(zhuǎn)換器130能夠提供適當(dāng)?shù)腄C驅(qū)動電壓。出于測量相切角的目的,第一電力轉(zhuǎn)換器130可以包括微控制器或其它控制器(未示出)??商鎿Q地,該任務(wù)由第二電力轉(zhuǎn)換器150執(zhí)行。也就是說,在各種實(shí)施例中,第一電力轉(zhuǎn)換器130可以從調(diào)光器相切角檢測電路接收電力控制信號,其可以是依照所選占空比而在高和低水平之間交替的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號。例如,電力控制信號可以具有對應(yīng)于調(diào)光器150的最大導(dǎo)通時間(高相切角)的高占空比(例如,100%),以及對應(yīng)于調(diào)光器105的最小導(dǎo)通時間(低相切角)的低占空比(例如,0%)。當(dāng)調(diào)光器105設(shè)置在最大和最小相切角之間時,電力控制信號的占空比設(shè)置成具體地對應(yīng)于所檢測的相切角。第一電力轉(zhuǎn)換器130因而至少基于經(jīng)整流的電壓的量值以及從相切角檢測電路所接收的電力控制信號的值而在經(jīng)整流的電壓和DC驅(qū)動電壓之間轉(zhuǎn)換。當(dāng)調(diào)光器105處于可操作調(diào)光器設(shè)置處(即,不處于極低調(diào)光器設(shè)置處或斷開狀態(tài)中)和/或電子器件處于導(dǎo)通狀態(tài)中(即,不處于斷開狀態(tài)中)時,第一電力轉(zhuǎn)換器130也可以向無線電電路160遞送電力,在下文討論。
在各種實(shí)施例中,第一電力轉(zhuǎn)換器130以開環(huán)或前向饋給的方式操作,如在例如Lys的美國專利號7,256,554中所述,其通過引用并入于此。然而,可以包括其它類型的固態(tài)光源140和/或其它類型的光負(fù)載,而不脫離本教導(dǎo)的范圍??梢詫?shí)現(xiàn)用于向固態(tài)光源140提供DC驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流的各種技術(shù)而不脫離本教導(dǎo)的狀態(tài)。
第一電力轉(zhuǎn)換器130和第二電力轉(zhuǎn)換器150二者由整流器120饋給。事實(shí)上,第一和第二電力轉(zhuǎn)換器130和150可以被視為并聯(lián)連接。阻塞二極管810和電容器820可以被視為第一電力轉(zhuǎn)換器130的部分。阻塞二極管810確保原始波形保持完整無缺以使得能夠?qū)崿F(xiàn)相切角的精確測量。此外,如果連接到經(jīng)整流的非平滑化波形,則第二電力轉(zhuǎn)換器150的電阻性分壓器電路152可以最有效,因而存儲電容器820對于第一電力供應(yīng)130而不是對于分壓器電壓VB和第二電力轉(zhuǎn)換器150特別有效。固態(tài)光源140由第一電力轉(zhuǎn)換器130饋給。
第二電力轉(zhuǎn)換器150包括電阻性分壓器電路152和電力提取器154。電阻性分壓器電路152配置為將電阻性負(fù)載應(yīng)用于來自電壓市電101的輸入市電電壓,使得最小電流流過照明單元110,甚至在固態(tài)光源140不從電壓市電101提取充分電力時。這確保調(diào)光器105和/或電子開關(guān)105a繼續(xù)接收電力。因而,電阻性分壓器電路152確保固態(tài)光源140在調(diào)光器105處于極低調(diào)光器設(shè)置處或者斷開狀態(tài)中(和/或電子開關(guān)105a處于斷開狀態(tài)中)時不會發(fā)出光,例如通過抑制跨固態(tài)光源140的電壓擺動。
例如,電阻性分壓器電路152可以包括電阻,其在低電流處切換到與固態(tài)照明負(fù)載140的并聯(lián)配置中,以連同固態(tài)照明負(fù)載140一起汲取額外電流,從而將負(fù)載增加到充分最小值以用于調(diào)光器105的操作。當(dāng)調(diào)光器105提供用于固態(tài)光源140的足夠電力以給出大量光時,無線電電路160也可以從第一電力轉(zhuǎn)換器130(沒有在圖1中示出,但是在圖4中闡明,在下文討論)接收電力,因?yàn)榭色@得充足電力,使得無線電電路160能夠以全功能性進(jìn)行操作。然而,在低相切角處和/或在斷開狀態(tài)中,經(jīng)由第二電力轉(zhuǎn)換器150為無線電電路160有效地配給有限電力。也就是說,無線電電路160一般地配置為在經(jīng)整流的輸入市電電壓的相切角或斷開狀態(tài)對于全功能性充分時從第一電力轉(zhuǎn)換器130接收電力,并且可替換地,在經(jīng)整流的輸入市電電壓的相切角或斷開狀態(tài)變得不充分時從第二電力轉(zhuǎn)換器接收電力。
例如,如下文參照圖4所討論,來自第二電力轉(zhuǎn)換器150和/或第一電力轉(zhuǎn)換器130的電力從電力組合器(例如,電力組合器495)的組合可以通過兩個二極管和調(diào)整器(例如,導(dǎo)通狀態(tài)控制電力供應(yīng)490)而實(shí)現(xiàn)以降低從第一電力轉(zhuǎn)換器130出來的電壓。可替換地,電壓的降低可以通過將僅來自固態(tài)光源140中的第一LED 141(或第一和第二LED 141和142)和二極管的電流朝向無線電電路160的供應(yīng)電壓引腳分支而實(shí)現(xiàn)。
而且,無線電電路160還可以配置為在從第二電力轉(zhuǎn)換器150接收電力時向用戶傳送至少一個消息。無線電電路160還可以在僅來自第二電力轉(zhuǎn)換器150的電力可用時減少能量消耗。例如,減少能量消耗可以包括通過選擇性地減少所傳送的消息的類型而減少收發(fā)器564的傳送活動。例如,為了減少能量消耗,所傳送的消息的僅有類型可以是警報消息,其警報例如所請求的光水平可能不能以經(jīng)整流的輸入市電電壓(由調(diào)光器105實(shí)現(xiàn))的當(dāng)前相切角和/或電子開關(guān)105a的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。這樣的警報消息可以由微處理器162從存儲器檢索或生成,并且由收發(fā)器164傳送給遠(yuǎn)程控制設(shè)備或者其它無線通信設(shè)備,例如其中可以將它顯示給用戶和/或由對應(yīng)處理設(shè)備處理它以使得能夠表述響應(yīng)。其它類型的消息可以提供關(guān)于手動地操作調(diào)光器105和/或電子開關(guān)105a的指令以達(dá)到例如期望的照明水平。
電力提取器154連接到電阻性分壓器電路152并且配置為在固態(tài)光源140例如沒有從電壓市電101提取充分電力時向無線電電路160提供電力(或其它控制功能),從而使得無線電電路160能夠接收無線信號,甚至在調(diào)光器105處于極低調(diào)光器設(shè)置處或者斷開狀態(tài)中(和/或電子開關(guān)105a處于斷開狀態(tài)中)時。在所描繪的配置中,電力提取器154與電阻性分壓器電路152串聯(lián)連接以從其提取電力,并且無線電電路160與電力提取器154并聯(lián)連接,盡管可以實(shí)現(xiàn)其它配置而不脫離本教導(dǎo)的范圍。因而,電力提取器154的角色一般是提取用于無線電電路160的電力。電力提取器154還可以調(diào)整提供給無線電電路160的電壓(如果無線電電路160自己沒有這樣做的話),以及支持通過電阻性分壓器電路152的電流以確保調(diào)光器105保持起作用。
無線電電路160包括收發(fā)器164,其連接到用于使得能夠與各種控制源(諸如手持式遠(yuǎn)程控制設(shè)備和各種傳感器)無線通信的天線170,以接收指令和/或提供信息。也就是說,收發(fā)器164可以配置為從遠(yuǎn)程控制設(shè)備接收無線控制信號并且發(fā)送響應(yīng)性消息。收發(fā)器164和天線170還可以使得能夠與調(diào)光器105和/或電子開關(guān)105a無線通信以便無線地接收狀態(tài)信息(例如,調(diào)光器設(shè)置和導(dǎo)通/斷開狀態(tài))并且輸出控制信號以遠(yuǎn)程地操作調(diào)光器105和/或電子開關(guān)105a。在各種實(shí)施例中,收發(fā)器164還可以接收和測量來自電力線路(例如,市電電力線路)或傳感器的控制信號和/或經(jīng)由電力線路(或其它物理通道)與調(diào)光器105和/或電子開關(guān)105a電子地通信。傳感器可以位于任何地方,只要它具有無線電傳送器并且處于其接收器的無線電范圍內(nèi)即可。無線電電路160還包括微控制器162以用于處理所接收的狀態(tài)信息并且用于作為響應(yīng)而確定和生成適當(dāng)?shù)目刂菩盘枴N⒖刂破?62因而配置為確定并且實(shí)現(xiàn)對無線控制信號和/或所測量的控制信號的響應(yīng)。例如,響應(yīng)可以包括通過無線電通道發(fā)送的光輸出設(shè)置(例如,光水平、顏色等)和/或消息,諸如不能以調(diào)光器的當(dāng)前設(shè)置和/或電子開關(guān)的狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)光水平的警報消息,如上文所討論。
也就是說,微控制器162可以配置為響應(yīng)于無線控制信號而確定固態(tài)光源140的期望照明水平,并且將反饋控制信號發(fā)送給調(diào)光器105以使調(diào)光器105將輸入市電電壓調(diào)節(jié)成對應(yīng)于所確定的照明水平和/或使電子開關(guān)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。微控制器162可以無線地通過無線電通道或者通過電力線路向調(diào)光器105和/或電子開關(guān)105a發(fā)送反饋控制信號。例如,無線電電路160的收發(fā)器164可以包括用于傳送和/或接收無線電信號以使得微控制器162能夠無線地發(fā)送反饋信號的第一收發(fā)器單元,和/或用于通過導(dǎo)線傳送和/或接收信號以使得微控制器162能夠通過電力線路發(fā)送反饋控制信號的第二收發(fā)器單元。在各種實(shí)施例中,微控制器162可以改變由固態(tài)光源140輸出的光水平而不必與調(diào)光器105通信。例如,如果調(diào)光器105的調(diào)光器設(shè)置為高(即,很少或者沒有調(diào)光),則微控制器162可以使第一電力轉(zhuǎn)換器130簡單地減少由固態(tài)光源140輸出的光而不改變經(jīng)整流的市電電壓??商鎿Q地,微控制器162可以經(jīng)由收發(fā)器向遠(yuǎn)程控制設(shè)備發(fā)送消息,提供關(guān)于手動地操作調(diào)光器105和/或電子開關(guān)的指令,以達(dá)到期望的照明水平。
在各種實(shí)施例中,微控制器162可以將固態(tài)光源140的輸出光設(shè)置成之前經(jīng)由無線控制信號或電力線路所發(fā)送的最后指定的調(diào)光水平,例如無論哪一個信號最后改變。類似地,微控制器162可以設(shè)置固態(tài)光源140以在之前經(jīng)由電力線路或無線控制信號所發(fā)送的最低指定調(diào)光水平處輸出光,例如無論哪一個信號需求最低設(shè)置。而且,微控制器162可以設(shè)置固態(tài)光源以便基于例如從無線遠(yuǎn)程控制設(shè)備所接收的查找表(未示出)而輸出光。所測量的相切角可以輸入到查找表并且對應(yīng)的期望光設(shè)置可以從查找表輸出。
圖2是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的圖1的RF受控照明系統(tǒng)的電力提取器的框圖。在所描繪的實(shí)施例中,電力提取器的配置有效地獨(dú)立于電阻性分壓器電路,并且因此電力提取器如所述的那樣操作而與可能適當(dāng)?shù)碾娮栊苑謮浩麟娐返念愋停ㄆ涫纠谙挛膮⒄請D3A-3D來討論)無關(guān)。
參照圖2,電力提取器154包括連接在電壓Vcc和大地電壓之間的電容器255,以及與電容器255并聯(lián)連接的齊納二極管256。齊納二極管256的陰極連接到電壓Vcc,并且齊納二極管的陽極連接到大地電壓。齊納二極管256確保分壓器漏電流在電容器255完全充電時仍舊可以流動。這改進(jìn)了調(diào)光器105和/或電子開關(guān)在無線電電路160提取僅小量電力或低電流時的操作。電容器255需要足夠大以在調(diào)光器105允許電流流動時允許僅在市電101的50Hz/60Hz周期的小部分期間充電。而且,無線電電路160可以在幾毫秒的傳送期間汲取大峰值電流,其不應(yīng)當(dāng)使電容器255放電太多。電壓Vcc連接提供用于無線電電路160的電力供應(yīng),其經(jīng)由端子257(Vcc連接)和258(大地連接)與電力提取器154并聯(lián)連接。在實(shí)施例中,電力提取器154還可以包括電壓調(diào)整器(未示出),其配置為使從電力提取器154提供給無線電電路160的電壓Vcc穩(wěn)定。電壓調(diào)整器在下文參照圖5進(jìn)一步討論。
圖3A-3E是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的圖1的RF受控照明系統(tǒng)的第二電力轉(zhuǎn)換器(包括與電力提取器結(jié)合使用的不同電阻性分壓器電路)的框圖。
參照圖3A,第二電力轉(zhuǎn)換器150-1包括電阻性分壓器電路152-1和電力提取器154。電阻性分壓器電路152-1簡單地包括分壓器電阻器351。電力提取器154如上文參照圖2描述的那樣進(jìn)行配置,并且因此將不重復(fù)描述。端子151和152布置到第二電力轉(zhuǎn)換器150-1的左邊以將第二電力轉(zhuǎn)換器150-1(也就是說,電阻性分壓器電路152-1和電力提取器154的串聯(lián)組合)與第一電力轉(zhuǎn)換器130和固態(tài)光源140中的每一個并聯(lián)連接。當(dāng)然,在可替換配置中,固態(tài)光源140可以連接在第二電力轉(zhuǎn)換器150-1的右側(cè)上,只要固態(tài)光源140和第二電力轉(zhuǎn)換器150-1彼此并聯(lián)布置即可。端子257和258布置到第二電力轉(zhuǎn)換器150-1的右邊以將電力提取器與無線電電路160并聯(lián)連接,從而使得無線電電路160能夠接收電壓Vcc,如上文所討論。
參照圖3B,第二電力轉(zhuǎn)換器150-2包括電阻性分壓器電路152-2和電力提取器154。電阻性分壓器電路152-2包括串聯(lián)連接的分壓器電阻器352和分壓器電容器353。端子151和152將第二電力轉(zhuǎn)換器150-1與第一電力轉(zhuǎn)換器130和固態(tài)光源140中的每一個并聯(lián)連接,并且端子257和258將電力提取器154與無線電電路160并聯(lián)連接,如上文所討論。
參照圖3C,第二電力轉(zhuǎn)換器150-3包括電阻性分壓器電路152-3和電力提取器154。電阻性分壓器電路152-3包括配置為提供基本上恒定的分壓器電流IB的電流源。在所描繪的示例中,電流源通過雙極型晶體管(BJT)355實(shí)現(xiàn)。BJT 355包括連接到端子151的集電極、經(jīng)由發(fā)射極電阻器356連接到端子257(在電力提取器154處)的發(fā)射極、以及經(jīng)由基極電阻器358連接到端子151并且經(jīng)由齊納二極管359連接到端子257的基極?;旧虾愣ǖ碾娏鱅B大概等于跨分壓器齊納二極管359的電壓Vz與BJT 355的基極-發(fā)射極電壓Vbe之間的差異除以發(fā)射極電阻器356的電阻值R(也就是說,IB=(Vz-Vbe)/R)。端子151和152將第二電力轉(zhuǎn)換器150-1與第一電力轉(zhuǎn)換器130和固態(tài)光源140中的每一個并聯(lián)連接,并且端子257和258將電力提取器154與無線電電路160并聯(lián)連接,如上文所討論。
參照圖3D,第二電力轉(zhuǎn)換器150-4包括電阻性分壓器電路152-4和電力提取器154。電阻性分壓器電路152-4是更加復(fù)雜的電阻性分壓器電路的示例,如例如在Brown等人的美國專利申請公開No. 2006/0192502(2006年8月31日公開)中所述,其通過引用并入于此。特別地,類似于Brown等人的圖2,電阻性分壓器電路152-4包括具有第一柵極、第一漏極和第一源極的第一金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)361,以及具有第二柵極、第二漏極和第二源極的第二MOSFET 362。第二MOSFET 362的第二漏極經(jīng)由電阻器377連接到端子151。第二MOSFET 362的第二源極連接到端子257(以及因而電力提取器154)。第二基極經(jīng)由電阻器376連接到第一MOSFET 361的第一漏極。此外,電阻器374連接在節(jié)點(diǎn)341和端子151之間;電阻器375連接在節(jié)點(diǎn)341和端子257之間;二極管380連接在節(jié)點(diǎn)341和電阻器375之間;并且齊納二極管383連接在節(jié)點(diǎn)341和端子257之間。
第一MOSFET 361的第一源極連接到端子257,并且第一MOSFET 361的第一柵極經(jīng)由電阻器373連接到節(jié)點(diǎn)342。此外,電阻器372和齊納二極管381連接在節(jié)點(diǎn)342和端子151之間;電阻器371連接在節(jié)點(diǎn)341和端子257之間;并且齊納二極管382連接在節(jié)點(diǎn)342和端子257之間。
包括電阻器371,372和齊納二極管381的電阻器/齊納二極管電路配置為確定要應(yīng)用到第一MOSFET 371的第一柵極的經(jīng)整流的輸入市電電壓的量值。第二MOSFET 372配置為在第二柵極處接收來自第一MOSFET 371的第一漏極的反轉(zhuǎn)輸出,其中第二MOSFET 372甚至在經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入市電電壓穿過零時導(dǎo)通。連接到第二MOSFET 372的第二漏極的電阻器377配置為確定應(yīng)用于調(diào)光器105的電阻性負(fù)載的量值。在該配置中,電阻性分壓器電路152-4可以例如在通過電壓市電101應(yīng)用于電阻性分壓器電路152-4的電力基本上處于+10伏特和零伏特之間以及-10伏特和零伏特之間時的時間段期間激活。端子151和152將第二電力轉(zhuǎn)換器150-4與第一電力轉(zhuǎn)換器130和固態(tài)光源140中的每一個并聯(lián)連接,并且端子257和258將電力提取器154與無線電電路160并聯(lián)連接,如上文所討論。
參照圖3E,第二電力轉(zhuǎn)換器150-5包括電阻性分壓器電路152-5以及與電阻性分壓器電路152-5集成的電力提取器154。特別地,電阻性分壓器電路152-5類似于以上討論的電阻性分壓器電路152-4,除了電力提取器154的電路并入在電阻性分壓器電路152-5的電路內(nèi)之外,其在其它方面基本上與電阻性分壓器電路152-4相同(例如,對應(yīng)于美國專利申請公開No. 2006/0192502中的圖2)。
配置與之前討論的第二電力轉(zhuǎn)換器150-1到150-4(其中電阻性分壓器電路和電力提取器基本上彼此獨(dú)立并且可以布置在各種組合中)的不同在于,第二電力轉(zhuǎn)換器150-5中的電力在電流中從第二MOSFET 372(即,主電力晶體管)的第二發(fā)射極來提取。電阻性分壓器電路152-5具有向無線電電路160中饋給電力的額外輸出(端子257和258)。在所描繪的配置中,承載來自第二MOSFET 372的第二源極的分壓器主電流的導(dǎo)線中斷以用于插入電力提取器154(與電容器255并聯(lián)的齊納二極管256)。
在說明性實(shí)施例中,電容器255可以具有大約47微法拉(μf)的值,并且齊納二極管256可以例如具有大約3.3伏特或5伏特的齊納電壓值。如上文所提及,齊納二極管256跨Vcc(端子257)和大地(端子258)連接以確保分壓器漏電流在電容器255完全充電時仍舊可以流動。有用的擴(kuò)展是選擇稍微更高的齊納電壓值,例如大約9伏特到大約12伏特,并且添加電壓調(diào)整器,諸如已知的線性調(diào)整器IC,諸如從Fairchild Semiconductor?可獲得的電壓調(diào)整器IC 7805,以使供給給無線電電路160的電壓Vcc穩(wěn)定。
當(dāng)調(diào)光器105導(dǎo)通時,第二MOSFET 372中的電流具有市電過零點(diǎn)的右側(cè)(即,緊隨)上的僅一個“耳部”(即,短時段的大電流)。當(dāng)市電電壓提升至例如30V以上時,第二MOSFET 372完全開啟,而第一MOSFET 371尚未激活。第二MOSFET 372在大約70V處關(guān)斷。第二MOSFET 372的第二柵極由于第一和第二MOSFET 371和372的寄生電容以及二極管阻塞逆向電流而基本上在市電過零點(diǎn)處懸浮。因此,第二MOSFET 372中的電流在市電電壓處于幾伏特以上(例如,多于大約10伏特)時已經(jīng)開始流動。當(dāng)然,在各種可替換配置中,可以切換MOSFET晶體管的源極和漏極,或者可以并入其它類型的晶體管,包括BJT和其它類型的FET,而不脫離本教導(dǎo)的范圍。而且,可以并入組件值而不脫離本教導(dǎo)的范圍。
在一些情況下,當(dāng)照明單元導(dǎo)通時,從電阻性分壓器電路所提取的電力可能不足以供應(yīng)無線電電路(例如,無線電IC)和其它功能。圖4是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的RF受控照明系統(tǒng)的框圖,其中從電阻性分壓器電路所供應(yīng)的電力與來自另一電力供應(yīng)的電力組合。
參照圖4,RF受控照明系統(tǒng)400包括調(diào)光器105和RF受控照明單元410(燈),其中調(diào)光器105配置為依照可調(diào)調(diào)光水平而調(diào)節(jié)來自電壓市電101的未經(jīng)整流的輸入市電電壓的相切角。RF受控光單元410包括整流電路120、第一電力轉(zhuǎn)換器130、第二電力轉(zhuǎn)換器150和無線電電路160,其基本上與以上參照圖1-3D所討論的相同,并且因此將不重復(fù)對應(yīng)描述。例如,第二電力轉(zhuǎn)換器150(具有電力提取器的電阻性分壓器電路)可以實(shí)現(xiàn)為以上實(shí)施例、第二電力轉(zhuǎn)換器150-1到150-5中的任何一個。RF受控光單元410還包括導(dǎo)通狀態(tài)控制電力供應(yīng)490、電力組合器495以及固態(tài)光源440,其包括代表性LED 441-445。到LED 441-445的電力經(jīng)過跟隨有存儲電容器820的阻塞二極管810,以及第一電力轉(zhuǎn)換器130的另外驅(qū)動器電子器件。在所描繪的實(shí)施例中,到導(dǎo)通狀態(tài)控制電力供應(yīng)490的輸入是在固態(tài)光源440的LED串中的較低LED(例如,LED 444和445)中的一些之上??商鎿Q地,到導(dǎo)通狀態(tài)控制電力供應(yīng)490的輸入可以在阻塞二極管810之前,在阻塞二極管810之后,或者在第一電力轉(zhuǎn)換器130之后,而不脫離本教導(dǎo)的精神。導(dǎo)通狀態(tài)控制電力供應(yīng)490被優(yōu)化以用于在正常導(dǎo)通狀態(tài)期間或者在通過調(diào)光器的適度相切調(diào)光期間的操作。
如圖4中所示,電力組合器495包括第一和第二二極管D1和D2,其配置為從第一供應(yīng)(例如,第二電力轉(zhuǎn)換器150)或第二供應(yīng)(例如,第一電力轉(zhuǎn)換器130和/或固態(tài)光源440)取得電力,無論哪一個遞送最高電壓。如所示,第一二極管D1布置為在從第二電力轉(zhuǎn)換器150朝向無線電電路160的方向上傳導(dǎo),并且第二二極管D2布置為在從導(dǎo)通狀態(tài)控制電力供應(yīng)490朝向無線電電路160的方向上傳導(dǎo)??商鎿Q地,第一和第二二極管D1和D2的功能性可以通過主動切換的一個或多個晶體管而實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)通狀態(tài)電力供應(yīng)490減少成從固態(tài)光源440“盜取”一些電流。
供應(yīng)電壓的調(diào)整隱含地發(fā)生,因?yàn)榭鏛ED 441-445的電壓大概為3伏特,而不管通過LED 441-445的電流如何。電力組合器495配置為組合通過第二電力轉(zhuǎn)換器150中的電力提取器154從電阻性分壓器電路152所提取的電力與通過導(dǎo)通狀態(tài)控制電力供應(yīng)490所提供的電力。在實(shí)施例中,組合比例取決于電力需求而變化。例如,在實(shí)施例中,由電力組合器495輸出的電力可以在充分時完全從第二電力轉(zhuǎn)換器150取得,而來自導(dǎo)通狀態(tài)控制電力供應(yīng)490的電力可以隨著需求的要求而以遞增方式添加。本質(zhì)上,電力組合器495中的第一和第二二極管D1和D2確保從相對高電力的第一電力轉(zhuǎn)換器130為無線電電路160供電,并且在固態(tài)光源440(幾乎)完全斷開時僅從第二電力轉(zhuǎn)換器150提取小量電力。這允許無線電電路160在導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)期間操作。在實(shí)施例中,電力組合器495可以集成到無線電電路160中。
圖5是示出了根據(jù)另一代表性實(shí)施例的RF受控照明系統(tǒng)的框圖。
參照圖5,RF受控光單元510從電壓市電101(沒有在圖5中示出)接收未經(jīng)整流的電壓,其可以經(jīng)調(diào)光或者未經(jīng)調(diào)光。RF受控光單元510包括整流電路520、第一電力轉(zhuǎn)換器(LED驅(qū)動器)530、固態(tài)光源540、第二電力轉(zhuǎn)換器550、電力監(jiān)控器580、相切角檢測器590和無線電電路560。無線電電路560可以是例如無線電IC,并且包括連接到天線570的微控制器562和收發(fā)器564。整流電路520、第一電力轉(zhuǎn)換器530、固態(tài)光源540、第二電力轉(zhuǎn)換器550、無線電電路560和天線570可以基本上分別與以上參照圖1-3E所討論的整流電路120、第一電力轉(zhuǎn)換器130、固態(tài)光源140、第二電力轉(zhuǎn)換器150、無線電電路160和天線170相同,并且以下描述將針對這些元件之間的差異。例如,第二電力轉(zhuǎn)換器550的電阻性分壓器電路可以基本上與電阻性分壓器電路152-1到152-5中的任一個相同地實(shí)現(xiàn),盡管出于說明目的而描繪了電阻性分壓器電路152-2。
同樣地,電力提取器554可以基本上與以上參照圖2討論的電力提取器154相同,除了其可以包括可選的電壓調(diào)整器558之外。電壓調(diào)整器558使提供給無線電電路560的電壓Vcc穩(wěn)定。電壓調(diào)整器558可以在跨電容器255的波動太多時使用,例如如果微控制器562在傳送時汲取電容器255的話。電壓調(diào)整器558的輸出借助于第一和第二二極管D1和D2而與來自第二供應(yīng)的電力合并,其本質(zhì)上執(zhí)行電力組合器495的功能。然而,在可替換配置中,電力提取器554可以替換為二極管或?qū)Ь€連接(輸入=輸出),使得調(diào)整器(如果存在的話)和二極管聯(lián)合地形成電力組合器495。調(diào)整器電路的實(shí)際實(shí)施例通常已經(jīng)執(zhí)行二極管的功能,使得如果存在調(diào)整器,則對應(yīng)二極管可以省略。電力提取器554配置為經(jīng)由Vcc和大地(分別對應(yīng)于圖2中的端子257和258)向包括微控制器562的無線電電路560遞送電力??梢园ǖ诙妷赫{(diào)整器570以確保從第一電力轉(zhuǎn)換器530所提取的電壓適用于微控制器562。此處,大地是RF受控照明單元510中的本地參考大地(并且因而在電流上不與來自電壓市電101的中性導(dǎo)線相同)。
無線電電路560中的微控制器562配置為檢測調(diào)光器105(未示出)的相切角。為此目的,微控制器562包括用于對市電電壓采樣的構(gòu)件。例如,微控制器562可以觀察整流器520之后的電壓。為了允許恰當(dāng)測量,經(jīng)整流的市電電壓沒有通過電容器平滑化。然而,當(dāng)?shù)谝浑娏D(zhuǎn)換器530偏好某一特定電容時,二極管(未示出)可以放置在整流器520和第一電力轉(zhuǎn)換器530之間,并且電容器(未示出)可以放置在該二極管后面。
如圖5的實(shí)施例中所示,相切角檢測器590包括電壓分配器,其由電阻器591和592指示。相切角檢測器590將經(jīng)整流的市電電壓的電壓水平減少為可以由微控制器562的輸入IN1處置以用于相切角檢測的電壓水平。在實(shí)施例中,相位角檢測器590和/或微控制器562可以配置為通過對與經(jīng)整流的輸入市電電壓的波形對應(yīng)的數(shù)字脈沖進(jìn)行采樣并且基于所采樣的數(shù)字脈沖的長度測量連續(xù)半周期而檢測相切角。
輸入IN1可以是數(shù)字輸入,在該情況下,微控制器562計算市電電壓非零(例如,在預(yù)定的閾值以上)的時間部分。這對應(yīng)于市電周期未中斷的時間部分,其可以轉(zhuǎn)化成市電電壓的相切角(通過調(diào)光器105的操作)。而且,當(dāng)輸入IN1作為數(shù)字輸入操作時,電阻器591可以是經(jīng)整流的市電電壓和輸入IN1之間的約1莫姆,并且電阻器592可以是例如輸入IN1和大地之間的約100莫姆??商鎿Q地,輸入IN1可以是模擬輸入,在該情況下,微控制器562能夠在調(diào)光器105的傳導(dǎo)時間期間監(jiān)控經(jīng)整流的市電電壓的正弦曲線形狀。
電力監(jiān)控器580同樣地包括由電阻器581和582指示的電壓分配器,其減少可以由微控制器562的輸入IN2處置的電阻性分壓器電路552所輸出的電壓的電壓水平。需要電壓分配器,因?yàn)殡娏μ崛∑?54的電容器555處的電壓高于經(jīng)調(diào)整的電壓Vcc?;陔娏ΡO(jiān)控器580的輸出,微控制器562能夠監(jiān)控電力提取器554是否能夠遞送足夠的電力以供應(yīng)無線電電路560。當(dāng)輸入IN2處的電壓水平太低時,無線電電路560可以決定不傳送,延遲傳送直到已經(jīng)聚集更多電力,或者將收發(fā)器(或接收器)置于休眠模式中。這些動作防止電壓Vcc跌落得過低,一旦恢復(fù)充分電力這將使無線電電路560的超時和重啟成為必要。
可替換地,輸入IN2可以是模擬輸入,在該情況下,無線電電路560必須包括模擬到數(shù)字變換器(ADC)。而且可替換地,輸入IN2處的電壓水平可以與閾值電壓(例如,內(nèi)部地在無線電電路560中)比較。當(dāng)輸入IN2處的電壓水平在閾值電壓以下時,無線電電路560采取動作以減少電力消耗,諸如使接收器工作循環(huán)、制止或延遲傳送等。這可以在微處理器562的控制之下完成。
在各種實(shí)施例中,微處理器161,562可以使用一個或多個處理設(shè)備,使用軟件、固件、硬布線邏輯電路或其組合而實(shí)現(xiàn),處理設(shè)備諸如計算機(jī)、處理器、微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、一個或多個專用集成電路(ASIC)、一個或多個FPGA或其組合。微處理器可以能夠訪問存儲器(未示出),存儲器包括用于存儲操作軟件、模塊、數(shù)據(jù)和算法以用于執(zhí)行本文描述的各種實(shí)施例(包括感興趣的(多個)分析物的頻譜確定和/或分析)的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)。計算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括各種類型的非易失性只讀存儲器(ROM)和易失性隨機(jī)存取存儲器(RAM),諸如可擦除可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、動態(tài)RAM(DRAM)、DVD、通用串行總線(USB)驅(qū)動器等,盡管微處理器和/或計算機(jī)可讀媒體的實(shí)現(xiàn)可以變化而不脫離本教導(dǎo)的范圍。
再次參照圖1,出于說明目的,無線電電路160可以配置為響應(yīng)于控制信號和/或例如由遠(yuǎn)程控制設(shè)備和/或傳感器所提供的其它輸入而實(shí)現(xiàn)各種特征。例如,當(dāng)調(diào)光器105處于完全調(diào)光或斷開狀態(tài)中(或者當(dāng)電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)中)時,如果用戶嘗試經(jīng)由無線電信號而接通RF受控照明單元110,則RF受控照明單元110以由微處理器162從存儲器檢索或生成并且由收發(fā)器164傳送的消息進(jìn)行響應(yīng),大意是其處于調(diào)光器和/或電子開關(guān)后面并且不能得到足夠的電力來執(zhí)行由無線電信號提供的命令。作為另一示例,當(dāng)調(diào)光器105處于完全調(diào)光或斷開狀態(tài)中(或者當(dāng)電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)中)時,如果用戶嘗試經(jīng)由無線電信號而接通RF受控照明單元110,則RF受控照明單元110向調(diào)光器和/或電子開關(guān)調(diào)光器發(fā)送控制信號以從斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)變出來(到導(dǎo)通狀態(tài)中)。該控制信號可以通過RF受控照明單元110和調(diào)光器105和/或電子開關(guān)之間的無線電通道發(fā)送,或者該控制信號可以通過從RF受控照明單元110到調(diào)光器105和/或電子開關(guān)的電力線路發(fā)送。
當(dāng)遠(yuǎn)程控制設(shè)備使用應(yīng)用(“app”)時,可以存在對例如app駁回的回退。也就是說,如果用戶想要使用app駁回由調(diào)光器105提供的光設(shè)置,則用戶可以如此做。然而,當(dāng)調(diào)光器相切角處于極低值處(太低以至于不能給予RF受控照明單元110足夠的電力)或者斷開狀態(tài)中時,RF受控照明單元110向app發(fā)送警報。App將此在屏幕上示出“親愛的家庭用戶,你想要經(jīng)由該app控制的設(shè)置不能以當(dāng)前調(diào)光器設(shè)置而實(shí)現(xiàn)。請將調(diào)光器置于完整位置中”。換言之,可以經(jīng)由收發(fā)器164從微處理器162向遠(yuǎn)程控制設(shè)備提供消息,提供關(guān)于手動操作調(diào)光器105的指令以獲得達(dá)到期望的照明。
盡管以上許多描述一般是針對具有手動控制的老式相位調(diào)光器的使用,但是其同樣地適用于裝備有無線電接收器的調(diào)光器。在該情況下,可以實(shí)現(xiàn)附加特征。例如,如果RF受控照明單元110經(jīng)由其無線電接口(例如,無線電電路160)接收控制命令,但是因?yàn)檎{(diào)光器105和/或電子開關(guān)遞送太少電力而不能執(zhí)行該命令,則RF受控照明單元110可以將控制信號發(fā)送給調(diào)光器105和/或電子開關(guān),從而要求它改變相切角或者從斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)變到導(dǎo)通狀態(tài)。
RF受控照明單元110中的存在檢測器能夠在調(diào)光器105和/或電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)中的時段期間檢測存在。當(dāng)由存在檢測器檢測到運(yùn)動/新的存在時,無線電電路160將向(墻壁)調(diào)光器105和/或(墻壁)電子開關(guān)發(fā)送命令消息以到導(dǎo)通狀態(tài)。
圖6是示出了根據(jù)代表性實(shí)施例的操作RF受控照明系統(tǒng)的過程的流程圖。過程可以例如通過由圖1和5中示出的無線電電路160,560所執(zhí)行的固件和/或軟件而實(shí)現(xiàn)。
參照圖6,提供了用于遠(yuǎn)程地控制照明單元(例如,RF受控照明單元110)的方法,照明單元配置用于連接到配置成調(diào)節(jié)輸入市電電壓的相切角的調(diào)光器。當(dāng)然,基本上相同的方法可以應(yīng)用成關(guān)于導(dǎo)通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間的切換而控制電子開關(guān)(或調(diào)光器),但是未必是調(diào)節(jié)調(diào)光水平。在框S611中,電阻性分壓器電路與照明單元的固態(tài)光源(諸如發(fā)光二極管(LED)光源)并聯(lián)連接。當(dāng)輸入市電電壓由于輸入市電電壓的相切角或斷開狀態(tài)而變得不足以驅(qū)動LED光源時,電阻性分壓器電路向調(diào)光器應(yīng)用電阻性負(fù)載。當(dāng)電阻性分壓器電路與LED光源并聯(lián)連接時,在框S612中從電阻性分壓器電路提取電力以用于給無線電電路(例如,無線電IC)供電。
在框S613中,在無線電電路由從電阻性分壓器電路所提取的電力供電時,照明控制信號由無線電電路例如從遠(yuǎn)程控制設(shè)備(或其它控制設(shè)備)無線地接收,如上文所討論。照明控制信號可以指示LED光源的期望照明水平,或者可以指示期望將LED光源從斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通狀態(tài)。作為響應(yīng),在框S614中確定由照明控制信號指示的照明命令是否有可能在給定RF受控照明單元的當(dāng)前狀態(tài)的情況下執(zhí)行。例如,確定RF受控照明單元是否處于高度調(diào)光或斷開狀態(tài)中,因而防止照明控制信號的執(zhí)行。
當(dāng)不能執(zhí)行照明命令時(框S614:否),可以在框S615中無線地發(fā)送消息給遠(yuǎn)程控制設(shè)備,陳述期望的照明水平不是可達(dá)到的,因?yàn)長ED光源沒有接收充足電力,例如在輸入市電電壓的當(dāng)前相切角處或者在斷開狀態(tài)中。在框S616中,可以向遠(yuǎn)程控制設(shè)備無線地發(fā)送另一消息,提供關(guān)于手動調(diào)節(jié)輸入市電電壓的相切角(或者關(guān)于切換到導(dǎo)通狀態(tài))的指令以達(dá)到期望的照明水平。
當(dāng)可以執(zhí)行照明命令時(框S614:是),在框S617中生成反饋控制信號并且將其從無線電電路發(fā)送到調(diào)光器(或者到電子開關(guān))以用于調(diào)節(jié)輸入市電電壓的相切角(或者用于接通電子開關(guān))來實(shí)現(xiàn)期望的照明水平,如由反饋信號所指示。反饋控制信號可以通過無線電通道無線地發(fā)送給調(diào)光器,或者它可以通過有線電力線路發(fā)送??梢哉{(diào)節(jié)LED光源以發(fā)射由反饋控制信號指示的期望照明水平。可替換地,可以調(diào)節(jié)LED光源以發(fā)射由反饋控制信號指示的期望照明水平或者輸入市電電壓的當(dāng)前相切角中的較少者,或者可以調(diào)節(jié)LED光源以發(fā)射由反饋控制信號指示的期望照明水平或者輸入市電電壓的當(dāng)前相切角的調(diào)節(jié)中的較新者。
反饋控制信號可以包括專用命令,其指示LED光源是應(yīng)當(dāng)遵循調(diào)光器的調(diào)光器設(shè)置還是不遵循調(diào)光器的調(diào)光器設(shè)置來調(diào)節(jié)。專用命令指示當(dāng)相切角不允許LED光源發(fā)射由反饋控制信號指示的期望照明水平時,應(yīng)當(dāng)遵循調(diào)光器的調(diào)光器設(shè)置來調(diào)節(jié)LED光源。
雖然本文中已經(jīng)描述并說明了多個實(shí)施例,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易設(shè)想到各種其它手段和/或結(jié)構(gòu),以用于執(zhí)行本文中所描述的功能和/或獲得本文中所描述的結(jié)果和/或優(yōu)點(diǎn)中的一個或多個,并且這樣的變形和/或修改中的每一個被視為在本文所描述的發(fā)明實(shí)施例的范圍內(nèi)。更一般而言,本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易領(lǐng)會到,本文所描述的所有參數(shù)、尺寸、材料和配置都意指是示例性的,并且實(shí)際的參數(shù)、尺寸、材料和/或配置將取決于本發(fā)明的教導(dǎo)所用于的特定的一個或多個應(yīng)用。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到或僅僅使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)就能夠確定本文所描述的特定發(fā)明實(shí)施例的許多等同物。因此,要理解的是僅僅作為示例來呈現(xiàn)前述實(shí)施例,并且在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi),可以以不同于如特別描述和要求保護(hù)的那樣的方式實(shí)踐發(fā)明實(shí)施例。本公開的發(fā)明實(shí)施例針對本文所描述的每個單獨(dú)的特征、系統(tǒng)、物件、材料、套件和/或方法。此外,兩個或更多這樣的特征、系統(tǒng)、物件、材料、套件和/或方法的任何組合都包含在本公開的發(fā)明范圍內(nèi),只要這樣的特征、系統(tǒng)、物件、材料、套件和/或方法不相互矛盾。
例如,可以理解到,如上文所述的經(jīng)由無線電的通信也可以經(jīng)由各種可替換手段而發(fā)生,諸如紅外、可見光通信、超聲通信或者經(jīng)由電力線路通信。當(dāng)例如與相切調(diào)光或電子切換組合地使用電力線路通信時,情況可以是高頻電力線路信號不被相切調(diào)光器所中斷。如以上所討論的實(shí)施例中,可替換通信手段與無線電通信之間的一個主要不同在于,通信接口(例如收發(fā)器164)沒有連接到天線170,而是連接到例如超聲通信或紅外IR光電二極管,或者連接成針對電力線路通信信號而探測市電。
如本文所定義和使用的所有定義應(yīng)被理解為控制字典定義、通過引用并入的文獻(xiàn)中的定義和/或所定義的術(shù)語的普通意義。
如本文在說明書和權(quán)利要求中所使用的不定冠詞“一”和“一個”應(yīng)被理解為意指“至少一個”,除非清楚地相反指示。
如本文在說明書和權(quán)利要求中所使用的短語“和/或”應(yīng)被理解為意指如此連結(jié)的元件中的“任一或兩者”,即在一些情況下連結(jié)存在的元件和在其它情況下分離存在的元件。用“和/或”列出的多個元件應(yīng)當(dāng)以相同的方式解釋,即,如此連結(jié)的元件中的“一個或多個”。除了由“和/或”從句特別標(biāo)識的元件之外,其它元件可以可選地存在,無論與那些特別標(biāo)識的元件相關(guān)還是不相關(guān)。因而,作為非限制性示例,當(dāng)與諸如“包括”之類的開放式語言結(jié)合地使用時,對“A和/或B”的引用可以在一個實(shí)施例中是指僅A(可選地包括除B之外的元件);在另一實(shí)施例中是指僅B(可選地包括除A之外的元件);在又一實(shí)施例中是指A和B二者(可選地包括其它元件)等。
如本文在說明書和權(quán)利要求中所使用的,“或”應(yīng)當(dāng)理解為具有與如上文所限定的“和/或”相同的含義。例如,當(dāng)分離列表中的項(xiàng)目時,“或”或者“和/或”應(yīng)當(dāng)解釋為包括性的,即包括數(shù)個元件或元件列表中的至少一個,而且還包括其中的多于一個,以及可選地附加未列出的項(xiàng)目。僅清楚地相反指示的術(shù)語,諸如“僅其中一個”或“精確地其中一個”或在權(quán)利要求中使用時的“由...組成”將是指包括數(shù)個元件或元件列表中的精確地一個。一般地,如本文中所使用的術(shù)語“或”僅應(yīng)當(dāng)在前面有諸如“任一個”、“其中之一”、“僅其中之一”或“精確地其中之一”之類的排他性術(shù)語時才解釋為指示排他性的可替換方案(即“一個或另一個而不是二者”)。當(dāng)在權(quán)利要求中使用時,“基本上由...構(gòu)成”應(yīng)當(dāng)具有其如在專利法領(lǐng)域中所使用的普通含義。
如本文在說明書和權(quán)利要求中所使用的,關(guān)于一個或多個元件的列表的短語“至少一個”應(yīng)被理解為意指選自元件列表中的任何一個或多個元件的至少一個元件,但是不必包括在該元件列表內(nèi)特別列出的每個元件中的至少一個,并且不排除元件列表中的元件的任何組合。該定義還允許可以可選地存在除了短語“至少一個”所指的元件列表內(nèi)特別標(biāo)識的元件之外的元件,無論與那些特別標(biāo)識的元件相關(guān)還是不相關(guān)。因而,作為非限制性示例,“A和B中的至少一個”(或者等同地“A或B中的至少一個”,或者等同地“A和/B中的至少一個”)可以在一個實(shí)施例中是指至少一個(可選地包括多于一個)A而沒有B存在(并且可選地包括除B之外的元件);在另一實(shí)施例中是指至少一個(可選地包括多于一個)B而沒有A存在(并且可選地包括除A之外的元件);在又一實(shí)施例中是指至少一個(可選地包括多于一個)A以及至少一個(可選地包括多于一個)B(并且可選地包括其它元件)等。
還應(yīng)當(dāng)理解,除非清楚地相反指示,否則在本文要求保護(hù)的包括多于一個步驟或動作的任何方法中,該方法的步驟或動作的順序不必限于該方法的步驟或動作被記載的順序。
在權(quán)利要求中,以及在以上說明書中,諸如“包括”、“包含”、“承載”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“構(gòu)成”等等的所有過渡性短語應(yīng)當(dāng)理解成開放式的,即意指包括但不限于。僅過渡性短語“由...組成”和“基本上由...組成”應(yīng)當(dāng)分別是封閉式或半封閉式過渡性短語,如在美國專利局專利審查程序手冊章節(jié)2111.03中所闡述的。