[发明专利]具有光通信功能的LED照明系统

说明书

本发明总体上涉及可以由专用控制单元控制和操作的照明系统。更具体地，本发明涉及其光源的照明参数可以例如由外部第三方设备通过专用控制设备进行设置的照明系统。

在现有技术中公知，通过使用数字协议例如已经建立的DALI(数字可寻址照明接口)、DMX(数字多路复用)或者DSI(数字信号接口)协议来控制复杂照明系统的参数如调光。

DMX是通常用于控制舞台照明和效果的通信协议。为了控制不同照明单元的照明参数，给定的中央控制器通过DMX通信总线连接到要控制的所有单元。

DALI协议以及DSI协议通常用于控制楼宇中的照明。这种数字通信协议尤其适合于包括位于例如楼宇或者楼宇的一部分之内的多个分布式照明资源的大规模网络。

经绞线总线连接到网络的每一个光源的DALI控制器对DALI网络进行中央控制。这样，中央控制器不是直接连接到光源，而是经各自的DALI设备连接到光源，所述各自的DALI设备能够与DALI控制器通信并且根据中央DALI控制器的指示来操作各自的光源。

用于操作光源的中央控制器的指示通过双向绞线总线传送到分布式DALI设备，使得中央DALI控制器可以设置每一个光源的状态并且也查询所述状态。

如果此类数字协议很适合于大规模网络，那么事实上它们不太适合于包括例如只有几个光源的小型网络，因为它要求安装用于在中央控制器和单元之间进行通信的绞线总线。此类中央控制系统的另一个缺点是在发送指示之前，需要在总线上给每一个照明单元分配唯一地址，这可能引起混乱并且耗时。

TridonicAtco GmbH & Co.KG的未公布的专利申请DE 10 2006 046 489.3针对这些问题提出了第一解决方案：用于操作气体放电灯的电子镇流器可以彼此通信而无需任何绞线总线。

因此，在工作时，第一电子镇流器能够调制由气体放电灯发出的光。这种调制允许将信息从第一电子镇流器传送到第二电子镇流器，第二电子镇流器利用光电检测器接收已调制的信号。然后，第二电子镇流器必须解调所接收的信号以获得第一电子镇流器发送的原始信息。

可以从一个电子镇流器传送到另一个电子镇流器的信息涉及第一气体放电灯发出的光的强度或者频率。

然而，此通信系统只限于气体放电灯以及它们的电子镇流器。而且，此通信系统不能在照明单元的小型网络之内传播信息。

因此，本发明的目的是解决上述限制和问题，并且改善光源的控制。本发明的目的尤其是改善可以处于光通信状态内的几个光源的控制。

总体而言通过“利用光来驱动光源”来实现此目的，即通过经由也可以用于照明的光来传送参数而实现光源的控制。传送可以是双向的，即可以提供“主”光源和“从”光源(通过主光源的光进行控制)之间的传播和反向传播通道。

根据所提出的方案，第一或者主光源被控制为某一操作参数或者设置，该操作参数或设置可以涉及例如光源的强度、光谱、颜色等等。然后，通过调制第一光源发出的光，该设置可以传播到至少一个其它光源，使得设置有光电传感器的所述至少一个其它光源(也称为从光源)可以检测第一或者主光源的设置。然后，可以使从光源的操作参数(即，强度、颜色、光谱等)适应于第一或者主光源的操作参数。

注意，所述至少一个其它光源也可以直接检测第一光源的光特征，或者解调编码于从第一光源发出的光中的数字或模拟信息。

因此，通过控制主光源，能够以期望的方式来操作主光源以及一个或者几个从光源。因此，在从光源的光电传感器能够接收主光源发出的光或者信号的情况下，从光源直接地(即光学连接地)连接到主光源，或者在所述光电传感器只能够接收经一个或者更多个从光源转发的主光源的光或者信号的情况下，从光源间接地连接到主光源。无论如何，在控制周期结束时，通过它们各自的光电传感器直接或间接光学地连接到主光源的所有光源将具有相同的表现。

优选地，光通信处于人眼可见的光谱之内。优选地，调频高于人的视觉的分辨率。

根据本发明的一个方面，提出了一种LED(即发光二极管)光源系统，该LED光源系统包括主光源和从光源。每个光源包括至少一个LED以及用于操作所述LED的控制单元。从光源设置有用于检测从主光源发出的光的光电传感器。从光源的控制单元连接到光电传感器并且设计为根据从主光源发出的光设置从光源的操作参数。

因此，在通过调制主光源发出的光的强度、相位、颜色等来编码操作参数的情况下，从光源可以设置有用于解调来自主光源的光的装置。