[发明专利]无线控制LED照明的系统和方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2014年4月28日提交的美国临时专利申请No.61/984,871的权益；该申请的内容结合于本文作为参考。

技术领域

本申请大体上是关于光电子的，更具体地，是关于无线控制LED照明的系统和方法。

背景技术

传统无线LED照明控制系统允许用户使用无线通信技术控制LED灯的开/关和亮度。每个LED灯赋予一个ID，而在用户界面设置和控制每个LED灯。如果有上百个带有唯一ID的灯，即多于100个唯一ID，用户要将灯分为不同的组、置于平面图并用智能设备控制它们就会非常困难。

传统上，用户需要在智能设备的用户界面上输入每个灯的灯ID。用户必须手动输入灯ID，并记录它们的相应位置。此外，用户需要用一个无线网络来搜索灯并将它们显示于用户界面。用这个方法，所有的灯ID都要装载到用户界面上。然而用户不知道哪一个灯ID代表相应的灯。而且，由于它取决于无线网络的稳定性，可靠度便是另一个问题。

发明内容

本专利申请是针对无线控制LED照明的系统。一方面，系统包括多个LED灯，每个灯配置一无线通信模块；一无线网关，包括第一通信设备、与第一通信设备连接的信号转换模块、与信号转换模块连接的微控制器、与微控制器连接并且与每个LED灯的无线通信模块通信的第二通信设备；与微控制器连接的AC/DC电源模块；以及智能设备，其与无线网关通信，并设置为由用户控制。所述信号转换模块设置为转换第一通信设备和第二通信设备之间的通信数据。所述AC/DC电源模块设置为将AC电源转换为DC电源为所述第一通信设备、第二通信设备、微控制器和信号转换模块供电。所述微控制器设置为为每一个LED灯生成唯一的灯ID，并将该唯一的灯ID通过无线通信模块嵌入到控制每个LED灯的信号中，从而使该唯一灯ID能以可见光的形式被检测到。

可以将所述微控制器和第二通信设备封装在一起以形成一通信模块。该系统可以进一步包括与无线网关连接的路由器，并将该路由器设置为接收来自移动设备或互联网的指令信号，并发送指令信号到无线网关。

所述系统可以进一步包括无线感应器模块。该无线感应器模块可以包括微控制器、与该微控制器连接的无线通信设备，以及与该微控制器连接的感应器。所述无线通信设备可以设置为与所述无线网关和每个LED灯的无线通信模块进行通信。

所述感应器可以是环境光感应器，并设置为发送环境灯光信号水平到周围LED灯，而无线感应模块的微控制器设置为根据环境光信号水平调整每个灯的亮度。

所述感应器可以是运动感应器，并设置为发送指令到周围的LED灯，从而在检测到运动信号后打开灯。

所述智能设备可以包含光学接收器，该光学接收器设置为接收LED灯产生的可见光数据，该光学接收器可以是软件保护器，包含：光学感应器，设置为接收由灯光调制的灯ID；连接到光学感应器的检测电路，设置为解调灯ID；连接到检测电路的微控制器，设置为发送指令信号和接收信号；以及连接到微控制器的USB接口，设置为传递数据到智能设备。

所述系统可以进一步包括一检测电路。该检测电路可以包含设置为滤掉可见光信号的过滤电路，以及连接到过滤电路的竞争器，设置为以过滤电路的输出和所接收的可见光信号作为其输入。

所述系统可以进一步包括用以驱动每个LED灯的LED驱动器。在LED驱动器生成灯ID的时间段和从用户接收指令以将系统从配置模式切换到光控制模式的时间段之间存在保护时间。

用于控制每个LED灯的信号可以是PWM信号，而灯ID的数据率可以比PWM信号的数据率更高。起始位和停止位与灯ID一起可以嵌入到PWM信号中。原始灯ID数据加该原始灯ID的逆数据可以被嵌入到PWM信号。

另一方面，无线控制LED照明的系统包括：多个LED灯，每个灯配置一无线通信模块；以及一智能设备，其与无线通信模块通信，并设置为由用户控制。所述智能设备设置为为每个LED灯生成唯一的灯ID，并通过无线通信模块将所述唯一的灯ID嵌入到控制每个LED灯的信号中，从而所述唯一的灯ID可以以可见光的形式被检测到。用于控制每个LED灯的信号是PWM信号，而灯ID的数据率比PWM信号的数据率更高。将起始位和停止位与灯ID的数据一起嵌入到PWM信号中。原始灯ID加该原始灯ID的逆数据嵌入到PWM信号中。