專利名稱：用于照明單元的編碼的警告系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體而言針對照明單元。更具體而言，本文所公開的各種創(chuàng)造性方法和設(shè)備涉及被配置成經(jīng)由照明效果傳達其操作中的異常的照明單元和由于照明單元的編碼的警告系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)字照明技術(shù)，即，基于諸如發(fā)光二極管(LED)之類的半導體光源的照明，提供傳統(tǒng)熒光、HID和白熾燈的可行替代。LED的功能上的優(yōu)點和益處包括高的能量轉(zhuǎn)換和光學效率、耐用性、低操作成本和許多其他益處。LED技術(shù)的近來的進展提供了高效且具魯棒性的全光譜光源，其能在許多應(yīng)用中實現(xiàn)多種照明效果。采用這些光源的器材中的某些以照明模塊以及處理器為特征，照明模塊包括一個或多個能產(chǎn)生不同顏色(例如，紅色、綠色和藍色)的LED，處理器用于獨立地控制LED的輸出以便生成多種顏色和顏色變化的照明效果， 例如，如在美國專利第6，016，038號和第6，211，626號中詳細討論的。所有類型的照明單元具有預期的壽命，且遲早會出現(xiàn)故障。有時突然出現(xiàn)故障 (例如，白熾燈)或逐漸出現(xiàn)故障(例如，熒光燈或基于LED的光源)。由于許多原因，有故障的照明單元常常會有問題。缺少充分的照明可導致安全危害、難看的照明區(qū)或被破壞的店鋪展示，其可能會阻止?jié)撛诘念櫩汀Ｓ泄收系恼彰鲉卧枰m當?shù)难a救措施，即，或被更換或被修理。但常常，備用的照明單元不易于得到，或者不便于馬上更換或修理照明單元。這可導致無照明持續(xù)不期望延長的時間段?；贚ED的照明單元更可能會出現(xiàn)這種情形，因為考慮到基于LED的照明單元較高的成本和較長的壽命，使用者可能不會保留備用品?？赏ㄟ^提供指示立即需要補救措施的警告信號來克服這個問題。照明單元的操作缺陷包括，但不限于，過高的溫度、低光輸出、高驅(qū)動電流或電壓、 低風扇速度、用于驅(qū)動風扇的高電流或過度的溫度變化或溫度變化率。其他缺陷包括傳感器和/或硬件故障、軟件錯誤或固件中“除以零”差錯或本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知曉的其他缺陷。在許多情況下，照明單元由于其構(gòu)成模塊中的一個或少數(shù)幾個的功能失常 (malfunction)或故障而出現(xiàn)故障。在此情形下，適當?shù)难a救措施是更換或修理特定有故障的構(gòu)成模塊(一個或多個)，而不是更換整個照明單元。某些常規(guī)的照明系統(tǒng)采用指示迫近故障的裝置。但是，由于這些系統(tǒng)通常被配置成僅指示整個照明單元的一般故障，它們不太適合于在不進行進一步缺陷追蹤的情況下確定適當?shù)难a救措施。舉例而言，可從PhilipsColor Kinetics (Burlington, MA)獲得的 C0L0RBLAST P0WERC0RE照明器具(Iuminaire)被配置成在過熱情況下輸出暗紅光。但是，沒有關(guān)于過熱的原因的指示，未指示過熱的原因是由于內(nèi)部功能失常、拙劣的安裝、壽命結(jié)束，還是由于高的周圍溫度。因此，補救選項是徹底地更換整個照明單元或者是經(jīng)由對照明單元進行主動缺陷追蹤來確定過熱的原因。
作為另一實例，照明單元，特別是那些凹進到天花板中的那些照明單元，通常經(jīng)由向周圍傳導而消散廢熱。常常，天花板是絕緣的且因此阻止了熱的損耗。過高的溫度可減少光源的壽命且風扇或其他類型的主動冷卻系統(tǒng)通常合并于照明單元中以改進散熱。但風扇的壽命可短于光源的壽命。風扇性能可能會由于灰塵累積而降級，且可僅需要拆卸和清潔，或其他維護，而非更換。取決于照明單元所安裝的環(huán)境，相同的照明單元可遭受大為不同的灰塵累積。如果警告信號僅指示照明單元的迫近的一般故障，可能的是，具有功能構(gòu)件的照明單元不必完全被更換，例如考慮到完全更換可能比讓技術(shù)員執(zhí)行診斷測試更加節(jié)省成本。因此，在本技術(shù)領(lǐng)域中需要提供用于提供用于照明單元的警告信號的系統(tǒng)和方法，所述警告信號將在視覺上向使用者指示缺陷的特定性質(zhì)，允許確定適當?shù)难a救措施。還需要以節(jié)省成本且有效的方式將這些警告信號傳達或顯示給使用者。

發(fā)明內(nèi)容
本公開涉及用于提供期望的警告信號的創(chuàng)造性方法和設(shè)備，所述警告信號指示照明單元的特定異常操作參數(shù)或照明單元的特定異常操作參數(shù)的已知組合。一般而言，在一個方面，提供一種用于照明單元的編碼的警告系統(tǒng)，其包括一個或多個被配置成發(fā)光的光源。該編碼的警告系統(tǒng)包括檢測模塊，其被配置成獲得關(guān)于所述照明單元的一個或多個操作參數(shù)的檢測的信息；以及，信號生成模塊，其被配置成在確定了操作參數(shù)中的一個或多個為異常操作參數(shù)時生成選自多個警告信號的期望的警告信號；其中多個警告信號中的每個警告信號指示特定異常操作參數(shù)或特定異常操作參數(shù)的已知組合。在某些實施例中，當操作參數(shù)落在操作參數(shù)的預定范圍之外時確定該操作參數(shù)為異常操作參數(shù)。在其他實施例中，僅當操作參數(shù)落在操作參數(shù)的預定范圍之外預定次數(shù)時確定該操作參數(shù)為異常操作參數(shù)。在各種實施例中，期望的警告信號經(jīng)由對應(yīng)于所述警告信號的警告指示 (indicator)而傳達給使用者。舉例而言，警告指示可為由所述光源中至少一個生成的照明效果，例如一次或多次閃爍；一次或多次瞬時強度下降；暫時顏色變化；一系列顏色變化； 以及，基于不同時間標度、持續(xù)時間、強度和/或顏色的光輸出變化。在某些實施例中，在照明單元基本上打開或基本上關(guān)閉時生成期望的警告信號且在照明單元基本上打開或基本上關(guān)閉時檢測一個或多個操作參數(shù)。在某些實施例中，當該照明單元打開時檢測一個或多個操作參數(shù)，以及，編碼的警告系統(tǒng)還包括電子存儲器，其用于記錄關(guān)于所檢測的一個或多個操作參數(shù)的信息，且該信息至少部分地用于生成所述期望的警告信號。操作參數(shù)的實例包括溫度、光輸出、驅(qū)動電流、驅(qū)動電壓、溫度變化、溫度變化率和光源的操作時間；用于主動冷卻照明單元的風扇的速度和驅(qū)動電流、周圍溫度、傳感器故障、硬件故障或問題、固件錯誤，固件中除以零的差錯和多串照明單元中的缺陷串。一般而言，在另一個方面，本發(fā)明設(shè)想一種照明單元，其被配置成經(jīng)由照明效果發(fā)信號通知使用者其操作異常。該照明單元包括一個或多個被配置成發(fā)光的光源；控制器，其被配置成驅(qū)動一個或多個光源中的至少一個；檢測模塊，其被配置成獲得關(guān)于所述照明單元的一個或多個操作參數(shù)的檢測的信息；以及信號生成模塊，其被配置成在確定了操作參數(shù)中的一個或多個為異常操作參數(shù)時生成選自多個警告信號的期望的警告信號；其中多個警告信號中的每個警告信號指示特定異常操作參數(shù)或特定異常操作參數(shù)的已知組合以及其中所述控制器還配置成響應(yīng)于所述期望的警告信號來驅(qū)動所述光源中的至少一個以生成與之相對應(yīng)的照明效果。在一個實施例中，該照明單元被配置成安裝于圓柱形凹進處中，且還包括散熱器，其操作地與控制器相關(guān)聯(lián)；可拆卸的風扇，其被配置成抽吸散熱器附近的空氣以從那兒移除廢熱；以及，擋板，其操作地附接到所述照明單元的外殼的外側(cè)以增強空氣流通并因此移除所述廢熱。在該實施例的一個形式中，擋板與圓柱形凹進處之間的間隙充分小于在照明單元的邊緣與圓柱形凹進處的側(cè)壁之間的間隙。在另一個方面，本發(fā)明集中于一種發(fā)信號通知照明單元的操作異常的方法，所述照明單元包括一個或多個被配置成發(fā)光的光源。該方法包括獲得關(guān)于所述照明單元的一個或多個操作參數(shù)的檢測的信息；以及在確定了操作參數(shù)中的一個或多個為異常操作參數(shù)時生成選自多個警告信號的期望的警告信號；其中多個警告信號中的每個警告信號指示特定異常操作參數(shù)或特定異常操作參數(shù)的已知組合。在各種實施例中，該方法還包括由所述一個或多個光源生成對應(yīng)于所述期望的警告信號的照明效果。如在本文中出于本公開的目的使用的術(shù)語“LED”應(yīng)被理解為包括任何電致發(fā)光二極管或其他類型的基于載流子注入/結(jié)的系統(tǒng)，其能響應(yīng)于電信號生成輻射。因此，術(shù)語 LED包括但不限于響應(yīng)于電流發(fā)光的各種基于半導體的結(jié)構(gòu)、發(fā)光聚合物、有機發(fā)光二極管 (OLED)、電致發(fā)光條帶等。特別地，術(shù)語LED指所有類型的發(fā)光二極管(包括半導體和有機發(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(通常包括從大約400 納米至大約700納米的輻射波長)的各種部分中的一個或多個中的輻射。LED的某些實例包括但不限于各種類型的紅外LED、紫外LED、紅LED、藍LED、綠LED、黃LED、琥珀色LED、橘色LED和白LED (在下文中進一步討論)。還應(yīng)理解LED可被配置和/或控制成生成對于給定光譜(例如，窄帶寬、寬帶寬)具有各種帶寬(例如半峰全寬，或FWHM)和在給定的一般顏色分類內(nèi)的多種主要波長的輻射。舉例而言，被配置成基本上生成白光的LED (例如，白LED)的一個實施方式可包括多個管芯，其分別發(fā)出電致發(fā)光的不同光譜，其組合地混合以基本上形成白光。在另一實施方式中，白光LED可與磷光體材料相關(guān)聯(lián)，其將具有第一光譜的電致發(fā)光轉(zhuǎn)換成不同的第二光譜。在此實施方式的一個實例中，具有相對較短波長和較窄帶寬光譜的電致發(fā)光“泵浦”磷光體材料，磷光體材料又輻射具有略微更寬光譜的較長波長的輻射。還應(yīng)理解術(shù)語LED并不限制LED的物理和/或電封裝類型。舉例而言，如上文所討論，LED可指具有多個管芯的單個發(fā)光器件，多個管芯被配置成分別發(fā)出不同輻射光譜(例如，其可以或不可以個別地受到控制)。而且，LED可與磷光體相關(guān)聯(lián)，磷光體被認為是構(gòu)成 LED (例如，某種類型的白LED)的不可或缺的一部分。一般而言，術(shù)語LED可指封裝的LED、 非封裝的LED、表面安裝的LED、板上芯片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/或光學元件(例如，漫射透鏡)的LED等。術(shù)語“光源”應(yīng)被理解為指多種輻射源中的任一種或多種，包括但不限于基于LED 的源(包括如上文所限定的一個或多個LED)、白熾光源(例如，燈絲燈、鹵素燈)、熒光源、 磷光源、高強度放電源(例如，鈉蒸氣、汞蒸氣和金屬鹵化物燈)、激光器、其他類型的電致發(fā)光源、火發(fā)光源(pyro-luminescent source)(例如，火焰)、蠟燭狀發(fā)光源(例如，氣燈罩 (gas mantle)、碳弧輻射源)、光致發(fā)光源(例如，氣態(tài)放電源)、使用電子飽食(electronic satiation)的陰極發(fā)光源，電流發(fā)光源、晶體發(fā)光源(crystallo-luminescent source)、顯像管發(fā)光源(kine-luminescent source)、熱發(fā)光源、摩擦發(fā)光源、聲致發(fā)光源、輻射發(fā)光源和發(fā)光聚合物。給定光源可被配置成生成在可見光譜內(nèi)的電磁輻射、可見光譜外的電磁輻射或二者的組合。因此，術(shù)語“光”和“輻射”在本文中互換地使用。此外，光源可包括作為構(gòu)成整體的構(gòu)件的一個或多個濾波器(例如，濾色器)、透鏡或其他光學構(gòu)件(component)。而且， 應(yīng)當理解的是光源可被配置用于多種應(yīng)用，包括但不限于指示、顯示和/或照明。“照明源” 為特別地被配置成生成具有足夠的強度以有效地照亮內(nèi)空間或外空間的輻射的光源。在此上下文中，“足夠的強度”指用于提供周圍照明(即可被間接地感知的且可例如在整體地或部分地被感知之前從多種居間表面中的一個或多個反射離開的光)的在所述空間或環(huán)境中生成的可見光譜中的足夠的輻射功率(單位“流明”常常用于表示來自光源的所有方向上的在輻射功率或“光通量”方面的總光輸出)。術(shù)語“光譜”應(yīng)被理解為指由一個或多個光源產(chǎn)生的輻射的任一個或多個頻率 (或波長)。因此，術(shù)語“光譜”指不僅在可見范圍中的頻率(或波長)而且也指在紅外、紫外和總電磁光譜的其他區(qū)域中的頻率(或波長)。而且，給定光譜可具有相對較窄的帶寬 (例如，具有基本上很少頻率或波長分量的FWHM)或相對較寬的帶寬(具有各種相對強度的若干頻率或波長分量)。還應(yīng)理解，給定光譜可為兩個或更多其他光譜混合的結(jié)果(例如， 混合分別從多個光源發(fā)出的輻射)。出于本公開的目的，術(shù)語“顏色”與術(shù)語“光譜”互換地使用。但是，術(shù)語“顏色”通常用于主要指可由觀察者感知的輻射的性質(zhì)(盡管這種使用不旨在限制此術(shù)語的范圍)。 因此，術(shù)語“不同的顏色”暗指具有不同波長分量和/或帶寬的多個光譜。還應(yīng)理解術(shù)語“顏色”可結(jié)合白光和非白光這二者使用。術(shù)語“色溫”在本文中通常結(jié)合白光使用，盡管這種使用不旨在限制此術(shù)語的范圍。色溫實質(zhì)上指白光的特定顏色含量或深淺(例如，微紅、淺藍)。給定輻射樣本的色溫常規(guī)地按照黑體輻射器的開氏度(K)的溫度來表征，黑體輻射器實質(zhì)上輻射與所討論的輻射樣本相同的光譜。黑體輻射器色溫通常落在大約700開氏度(通常被認為是人眼首先可見的)至超過10，000開氏度的范圍內(nèi)；白光通常在高于1500-2000開氏度的色溫被感知到。術(shù)語“照明器材”在本文中用于指一個或多個照明單元在特定形式因素、組件或封裝中的實施或布置。術(shù)語“照明單元”在本文中用于指包括一個或多個相同類型或不同類型光源的設(shè)備。給定照明單元可具有多種光源(一個或多個)的安裝布置、封殼/外殼布置和形狀和/或電氣和機械連接配置中的任何一種。此外，給定照明單元可選地可與光源(一個或多個)操作有關(guān)的各種其他構(gòu)件(例如，控制電路)相關(guān)聯(lián)(例如包括這些構(gòu)件，耦合到這些構(gòu)件和/或與這些構(gòu)件封裝在一起)。“基于LED的照明單元”指包括一個或多個如上文所討論的基于LED的光源的、單獨的或與其他不基于LED的光源組合的照明單元?！岸嗤ǖ馈闭彰鲉卧富贚ED的或不基于LED的照明單元，其包括被配置成分別生成不同輻射光譜的至少兩個光源，其中每個不同源光譜可被稱作多通道照明單元的“通道”。
術(shù)語“控制器”在本文中大體上用于描述與一個或多個光源的操作有關(guān)的各種設(shè)備?？刂破骺梢远喾N方式實施(例如，諸如利用專用硬件)以執(zhí)行本文所討論的各種功能。 “處理器”為控制器的一個實例，其采用可使用軟件(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?？刹捎锰幚砥骰虿徊捎锰幚砥鱽韺嵤┛刂破?，且控制器也可實施為執(zhí)行某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?？捎糜诒竟_的各種實施例中的控制器構(gòu)件的實例包括但不限于常規(guī)微處理器、專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。在一個網(wǎng)絡(luò)實施方式中，耦合到網(wǎng)絡(luò)的一個或多個器件可用作(例如以主/從關(guān)系)耦合到該網(wǎng)絡(luò)的一個或多個其他器件的控制器。在另一實施方式中，聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境可包括一個或多個專用控制器，其被配置成控制耦合到網(wǎng)絡(luò)的器件中的一個或多個。一般而言， 耦合到該網(wǎng)絡(luò)的多個器件每一個可存取存在于一個或多個通信介質(zhì)上的數(shù)據(jù)；但給定器件可為“可尋址的”，因為其被配置成基于例如分配給它的一個或多個特定識別符(例如“地址”)而選擇性地與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)(即從網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)和/或傳輸數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò))。本文中所用的術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)”指兩個或更多器件(包括控制器或處理器)的任何互連，該互連便于在任何兩個或更多器件之間和/或在耦合到網(wǎng)絡(luò)的多個器件之間傳送信息 (例如，用于器件控制、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換等)。如應(yīng)易于理解的，適合于互連多個器件的網(wǎng)絡(luò)的各種實施方式可包括多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中的任何拓撲結(jié)構(gòu)且采用多種通信協(xié)議中的任何協(xié)議。此外，在根據(jù)本公開的各種網(wǎng)絡(luò)中，在兩個器件之間的任一種連接可表示在兩個系統(tǒng)之間的專用連接或-可替代地-非專用連接。除了運送預期用于這兩個器件的信息之外，這種非專用連接可運送不必預期用于這兩個器件中的任一個的信息(例如開放式網(wǎng)絡(luò)連接)。而且，應(yīng)易于理解，本文所討論的器件的各種網(wǎng)絡(luò)可采用一個或多個無線、線/電纜和/或光纖鏈路來方便在整個網(wǎng)絡(luò)上進行信息傳送。應(yīng)理解，前述構(gòu)思和下文更詳細討論的附加構(gòu)思的所有組合(假設(shè)這些構(gòu)思并非相互不一致)被認為是本文所公開的發(fā)明主題的部分。特別地，出現(xiàn)在本公開的末尾處的所要求保護的主題的所有組合被認為是本文所公開的發(fā)明主題的部分。還應(yīng)理解，也在以引用方式結(jié)合到本文中的任何公開中出現(xiàn)的在本文中明確地采用的術(shù)語應(yīng)給予與本文中公開的特定概念最一致的意義。


在附圖中，同樣的附圖標記通常指代所有不同視圖中相同的部件。而且，附圖未必按照比例繪制，替代地通常將重點放在說明本發(fā)明的原理。圖IA至圖IB示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的編碼的警告系統(tǒng)的示意圖，該編碼的警告系統(tǒng)包括檢測模塊和信號生成模塊，該編碼的警告系統(tǒng)或者為照明單元的部分或者與照明單元操作地相關(guān)聯(lián)。圖2A至圖2B示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明單元，其包括一個或多個光源、控制器和編碼的警告系統(tǒng)。圖3A至圖;3B示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明單元，其與編碼的警告系統(tǒng)操作地相關(guān)聯(lián)，其中該編碼的警告系統(tǒng)使用電子存儲器來存儲與所檢測的光源操作異常的信息。圖4A至圖4B示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明單元，其中期望的警告信號由照明單元的控制器用來使用其光源(一個或多個)創(chuàng)建視覺警告指示。圖5A至圖5C示出根據(jù)本發(fā)明的實施例用于操作該編碼的警告系統(tǒng)的各種流程圖。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有編碼的警告系統(tǒng)的照明單元的示意圖。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有可拆卸的風扇模塊和編碼的警告系統(tǒng)的照明單元。圖8示出從圖7的照明單元上方觀察的剖視圖。圖8B示出從圖7的照明單元側(cè)部觀察的剖視圖。圖9A示出從圖7的照明單元相互90 °截取的半剖視圖。圖9B示出從圖7的照明單元下方觀察的剖視圖。
具體實施例方式所有類型的照明單元遲早將會出現(xiàn)故障，因此需要適當?shù)难a救措施，即，或被更換或被維修。常規(guī)照明單元常常提供表示迫近故障的早期警告信號；但它們并不指示照明單元的操作中的特定異常。因此使用者不得不或者以可能相當高的成本牽連來更換整個照明單元，或者進一步采取耗時的缺陷追蹤技術(shù)來確定特定異常。就此而言，申請人認識到且理解，有益的是，提供一種方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)提供指示照明單元的特定異常操作參數(shù)或照明單元的特定異常操作參數(shù)的已知組合的期望的警告信號。因此，所給出的警告信號定義照明單元的問題。申請人還認識到且理解到， 有用的是，經(jīng)由由照明單元本身而非通過單獨指示器生成的視覺指示(例如照明效果)來將這種警告信號傳達給使用者。鑒于上文所述，本發(fā)明的各種實施例和實施方式針對一種用于照明單元的編碼的警告系統(tǒng)。該編碼的警告系統(tǒng)包括檢測模塊，其用于獲得照明單元的一個或多個操作參數(shù)；以及信號生成模塊，其用于生成警告信號，警告信號可指示被確定為異常的特定操作參數(shù)或被確定為異常的特定操作參數(shù)的已知組合。本發(fā)明的各種實施例和實施方式還針對一種照明單元，其被配置成獲得關(guān)于各種操作參數(shù)的檢測的信息且生成警告信號以指示是否存在對操作參數(shù)中的異常的確定。所生成的警告信號指示被確定為異常的特定操作參數(shù)或被確定為異常的特定操作參數(shù)的已知組合。檢測模塊用于獲得關(guān)于各種操作參數(shù)的檢測的信息，且信號生成模塊用于生成警告信號。參看圖IA至圖1B，在本發(fā)明的各種實施例中，編碼的警告系統(tǒng)110與照明單元 100(圖1A)或照明單元100的部分(圖1B)操作地相關(guān)聯(lián)。關(guān)于照明單元100的各種操作參數(shù)的檢測的信息由檢測模塊120獲得且如果確定操作參數(shù)中的一個或多個為異常操作參數(shù)，則期望的警告信號131由信號生成模塊130生成。在某些實施例中，編碼的警告系統(tǒng)被配置成例如通過使用檢測模塊和信號生成模塊的硬接線電路來進行實時處理。在本發(fā)明的實施例中，編碼的警告系統(tǒng)使用基于存儲器的配置，其允許存儲關(guān)于所檢測的操作參數(shù)的信息。如果操作參數(shù)中的一個或多個是異常的，則所存儲的信息至少部分地用于生成期望的警告信號。照明單元照明單元包括一個或多個被配置成發(fā)光的光源，其中光源可為相同類型或不同類型， 且可為多種輻射源中的一個或多個。舉例而言，光源可包括一個或多個LED或者可包括一個或多個白熾光源，例如燈絲燈或鹵素燈或本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的其他光源配置。由光源發(fā)出的光可落在電磁光譜的可見區(qū)域內(nèi)、可見光譜外或其組合。在某些實施例中，照明單元包括光源的陣列，每個陣列具有發(fā)出相同波長范圍或不同波長范圍的多個光源。照明單元可利用用于組合不同波長范圍的光的裝置(例如混合光學器件)以生成特定色度的光，例如白光。該照明單元可選地也包括用于冷卻的裝置。在某些實施例中，照明單元包括主動冷卻裝置，諸如風扇或珀爾帖效應(yīng)器件。在實施例中，光源與一個或多個散熱器、熱管、熱虹吸管或其他熱管理系統(tǒng)熱接觸，這些熱管理系統(tǒng)對于光源而言可以是單獨的(s印arate)或者可以是共用的(common)。照明單元包括控制器，控制器控制照明單元的至少部分的操作。在某些實施例中且參看圖2A，控制器205控制光源(一個或多個)202中的至少一個。在某些實施例中且參看圖4B，控制器705控制光源(一個或多個)702和主動冷卻裝置704的操作。控制器可與一個或多個配置成向光源供應(yīng)電流的電流驅(qū)動器操作地相關(guān)聯(lián)且因此控制光源的光輸出。電流驅(qū)動器可獨立地、相互依賴地和/或依賴地操作。電流驅(qū)動器可可選地利用調(diào)制技術(shù)來調(diào)制到光源(一個或多個)的驅(qū)動電流?？墒褂玫恼{(diào)制技術(shù)包括脈沖寬度調(diào)制(PWM)、脈沖編碼調(diào)制(PCM)或本領(lǐng)域中已知的其他數(shù)字或模擬格式。控制器可以多種方式實施。在某些實施例中，控制器使用專用硬件來實現(xiàn)。在某些實施例中，控制器利用如上文所限定的可為可編程的處理器。在實施例中，控制器使用專用硬件與處理器的組合?？捎迷诒竟_的各種實施例中的控制器內(nèi)的構(gòu)件的實例包括但不限于常規(guī)微處理器、專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。控制器可可選地利用一種或多種類型的如上文所限定的存儲介質(zhì)，例如存儲器?？刂破骺杀慌渲贸蓪嵤┓答伜?或前饋控制方案，且可操作地與一個或多個傳感器相關(guān)聯(lián)，傳感器檢測照明單元的一個或多個操作參數(shù)。在某些實施例中，控制器包括一個或多個傳感器，例如，電壓傳感器，溫度傳感器、電流傳感器、光學傳感器和/或本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的其他傳感器。舉例而言，傳感器可用于測量照明單元的光輸出并調(diào)整光源 (一個或多個)的驅(qū)動電流以確保光輸出維持在基本上恒定的色度或強度。在某些實施例中，電流傳感器耦合到電流驅(qū)動器的輸出端以測量供應(yīng)到光源(一個或多個)的瞬時正向電流。電流傳感器的實例包括但不限于固定電阻器，可變電阻器、感應(yīng)器、霍爾效應(yīng)電流傳感器或具有已知電壓-電流關(guān)系的其他元件并可以基于所測量的電壓信號提供流經(jīng)負載(例如一個或多個光源的陣列)的電流的測量。在某些實施例中，電壓傳感器耦合到電流驅(qū)動器的輸出端以測量光源(一個或多個)的瞬時正向電壓。在某些實施例中，照明單元包括一個或多個光學傳感器，其可被設(shè)計成感測窄波長范圍中的光(即窄帶傳感器)或替代地，感測在寬波長范圍中的光(即寬帶傳感器)。光學傳感器的實例包括光電二極管、光電晶體管、光傳感器集成電路(IC)、未通電的LED等等。舉例而言，光學傳感器可被設(shè)計成僅對于藍波長范圍中的光敏感。光學傳感器可可選地與一個或多個光學濾波器操作地相關(guān)聯(lián)，光學濾波器確保入射在光學傳感器上的光限制為選擇的窄波長范圍。舉例而言，當期望光學傳感器來僅捕獲特定期望的波長范圍(其可為光學傳感器對其響應(yīng)的波長范圍的子集)時，與光學傳感器相關(guān)聯(lián)的光學濾波器可將入射波長限制于期望的波長范圍?？墒褂玫墓鈱W濾波器包括薄膜干涉、染色塑料、 染色玻璃等等。在某些實施例中，一個或多個溫度傳感器與光源(一個或多個)熱接觸(例如，通過一個或多個散熱器)且用于測量其溫度。溫度傳感器可使用熱敏電阻、熱電偶、光源正向電壓的測量、集成溫度傳感電路或如本領(lǐng)域技術(shù)人員所設(shè)想到的對于溫度變化做出響應(yīng)的任何其他器件或方法來實現(xiàn)。照明單元可由各種裝置供電。該照明單元可與其他照明單元和/或其他系統(tǒng)共用電源或者可具有專用電源。參看圖2A，在某些實施例中，電源250在照明單元外部且通過可在照明單元內(nèi)的一個或多個開關(guān)元件251接入?；蛘撸娏χ辽俨糠值赜煽尚纬稍撜彰鲉卧囊徊糠值碾娫?例如，電池)供應(yīng)。在實施例中且參看圖2B，該照明單元使用共同開關(guān)351與合并于其中的編碼的警告系統(tǒng)共用電源350。在某些實施例中且參看圖2A，該照明單元和操作地相關(guān)聯(lián)的包括檢測模塊220和信號生成模塊330的編碼的警告系統(tǒng)分別通過專用開關(guān)元件251、256接入專用電源250、255。參看圖2B，示出了根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的合并了編碼的警告系統(tǒng)的照明單元。諸如電網(wǎng)電源的電源350經(jīng)由開關(guān)351連接到照明單元并為編碼的警告系統(tǒng)、控制器 305和光源(一個或多個)302提供電力。該開關(guān)可為壁開關(guān)或合并于照明單元中。當開關(guān)打開時，控制器被供電并開始向一個或多個光源供電，這些光源可具有相同或不同的波長。 檢測模塊320檢測照明單元在打開時的各種操作參數(shù)。當確定一個或多個操作參數(shù)異常時，信號生成模塊330生成期望的警告信號331。照明單元可利用模塊化設(shè)計，其允許更容易地更換和/或維護構(gòu)件模塊。舉例而言，光源(一個或多個)和冷卻裝置可為單獨的可拆卸的模塊?？蓸?gòu)成照明單元的各種模塊包括但不限于光學模塊、控制模塊、加熱模塊和本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知曉的其他模塊。取決于照明單元的配置，這些模塊中的一個或多個可為組合的或單獨的。該編碼的警告系統(tǒng)包括檢測模塊和信號生成模塊?？蛇x地，該編碼的警告系統(tǒng)還包括用于存儲關(guān)于所檢測的操作參數(shù)的信息的存儲器。這些模塊在下面的部分中更詳細地討論。檢測模塊
檢測模塊被配置成獲得關(guān)于照明單元的一個或多個操作參數(shù)的檢測的信息。所檢測的操作參數(shù)可包括溫度、光輸出、驅(qū)動電流、驅(qū)動電壓、溫度變化、溫度變化率和所述光源(一個或多個)的操作時間；用于主動冷卻光源(一個或多個)的風扇的速度和驅(qū)動電流。取決于照明單元的復雜性，可檢測其他操作參數(shù)，其他操作參數(shù)包括但不限于周圍溫度、傳感器故障、硬件故障或問題、固件錯誤、固件中除以零的差錯以及在多串照明單元中的光源的缺陷串。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易知曉，檢測模塊可被配置成獲得關(guān)于照明單元的其他操作參數(shù)的檢測的信息。檢測模塊與一個或多個傳感器操作地耦合，傳感器被設(shè)計和配置成檢測照明單元的一個或多個操作參數(shù)。所使用的傳感器可為電壓傳感器，溫度傳感器、電流傳感器、光學傳感器和/或本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的其他傳感器。由檢測模塊獲得關(guān)于操作參數(shù)的檢測的信息。
在某些實施例中，檢測模塊從電流傳感器獲得關(guān)于供應(yīng)到光源(一個或多個)的瞬時正向電流的信息，電流傳感器耦合到電流驅(qū)動器的輸出端，電流驅(qū)動器操作地耦合到光源(一個或多個)。合適的電流傳感器的實例包括但不限于固定電阻器，可變電阻器、感應(yīng)器、霍爾效應(yīng)電流傳感器或具有已知電壓-電流關(guān)系的其他元件并可基于所測量的電壓信號提供流經(jīng)負載(例如一個或多個光源的陣列)的電流的測量的其他元件。在某些實施例中，電壓傳感器耦合到電流驅(qū)動器的輸出端以測量光源(一個或多個)的瞬時正向電壓。在某些實施例中，光學傳感器用于檢測來自照明單元的光輸出。光學傳感器的實例包括光電二極管、光電晶體管、光傳感器集成電路(IC)、未通電的LED等等。光學傳感器可例如通過使用操作地相關(guān)聯(lián)的光學濾波器(一個或多個)檢測僅處于所選擇的窄波長范圍中的光。在某些實施例中，一個或多個溫度傳感器與光源(一個或多個)熱接觸(例如，通過一個或多個散熱器)并用于測量其溫度。溫度傳感器可以使用熱敏電阻、熱電偶、光源正向電壓的測量、集成溫度傳感電路或如本領(lǐng)域技術(shù)人員設(shè)想到的對于溫度變化做出響應(yīng)的任何其他裝置或方法來實現(xiàn)。在某些實施例中，檢測模塊包括傳感器，傳感器用于感測待檢測的照明單元的每個操作參數(shù)。在一個實施例中，由作為照明單元的構(gòu)件的傳感器來檢測照明單元的一個或多個操作參數(shù)。舉例而言，檢測模塊可操作地耦合到照明單元使得檢測模塊可提取由照明單元的傳感器捕獲的數(shù)據(jù)或信號。在某些實施例中，一個或多個操作參數(shù)可對于多個照明單元是共同的，且因此可由共同的傳感器檢測到。舉例而言，在可合理地假設(shè)周圍溫度橫跨多個照明單元為恒定的照明配置中，可使用單個傳感器來檢測周圍溫度。共同的傳感器可為不同系統(tǒng)的部分。舉例而言，用于測量周圍溫度的傳感器可為用于建筑物的恒溫器系統(tǒng)的一部分。關(guān)于由編碼的警告系統(tǒng)和/或照明單元外部的傳感器檢測的操作參數(shù)的信息可被傳輸?shù)綑z測模塊、信號生成模塊和/或編碼的警告系統(tǒng)的存儲器；和/或照明單元的控制器和/或存儲器?？墒褂靡粋€或多個硬接線通信鏈路或一個或多個無線鏈路(例如，藍牙、 WiFi)或本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知曉的其他通信鏈路將外部傳感器在通信上鏈接到編碼的警告系統(tǒng)和/或照明單元。在某些實施例中，例如當所述照明單元打開時檢測操作參數(shù)中的至少一個。而且， 可在連續(xù)基礎(chǔ)上或周期性基礎(chǔ)上監(jiān)測操作參數(shù)中的一個或多個。在某些實施例中，在照明單元打開或關(guān)閉時發(fā)生操作參數(shù)的檢測。在照明單元打開或關(guān)閉時檢測操作參數(shù)還提供關(guān)于瞬態(tài)狀態(tài)下照明單元的操作的信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)易于理解，在瞬態(tài)狀態(tài)下檢測操作參數(shù)可給予關(guān)于照明單元潛在故障的有用信息，該有用信息(例如關(guān)于可能在照明單元打開時出現(xiàn)的電源浪涌的信息)可能不能僅通過在穩(wěn)態(tài)情形期間檢測操作參數(shù)而獲得。在實施例中，檢測模塊可被配置成從一個或多個檢測的操作參數(shù)獲得一個或多個導出的操作參數(shù)。舉例而言，用作光源的LED的結(jié)溫度可從LED的正向電壓的檢測導出。在某些實施例中，例如使用專用電路通過實時處理可獲得導出的操作參數(shù)。專用電路可例如為積分器電路、比較器電路等等；并可接收關(guān)于一個或多個檢測的操作參數(shù)的信號。在一個實施例中，積分器電路基于單個操作參數(shù)在時間上的積分而提供導出的操作參數(shù)。在一個實施例中，比較器電路用于基于兩個信號(例如來自操作地耦合到照明單元的溫度傳感器的溫度度量和來自共同溫度傳感器的周圍溫度度量)的比較來提供導出的操作參數(shù)。在某些實施例中，一個或多個計算元件用于計算從檢測的操作參數(shù)導出的操作參數(shù)。舉例而言，計算元件可以用于提供使用經(jīng)驗公式從一個或多個檢測的操作參數(shù)獲得的導出的操作參數(shù)。在某些實施例中，檢測模塊包括反饋電路。在本發(fā)明的某些實施例中，反饋電路可被配置成捕獲照明單元的一個或多個當前的操作狀態(tài)，以及使得這些操作狀態(tài)與一個或多個先前捕獲的操作狀態(tài)相關(guān)。舉例而言，這種在一個或多個當前操作狀態(tài)與過去操作狀態(tài)之間的相關(guān)可提供確定照明模塊的特定構(gòu)件的操作是否偏離正常的手段。舉例而言，已知隨著時間的過去，LED的光通量輸出衰減且因此反饋電路可被配置成評估LED的衰減是否在正常范圍內(nèi)或者其是否偏離正常范圍。信號生成模塊
信號生成模塊從照明單元的檢測模塊和/或控制器和/或其他源(例如，共同傳感器) 接收關(guān)于所檢測的和/或?qū)С龅恼彰鲉卧牟僮鲄?shù)的信息。在某些實施例中，信號生成模塊可被配置成從一個或多個檢測的操作參數(shù)獲得一個或多個導出的操作參數(shù)。如果一個或多個操作參數(shù)被確定為異常的，那么信號生成模塊生成期望的警告信號，其中該警告信號指示異常操作參數(shù)或異常操作參數(shù)的已知組合。異常操作參數(shù)例如可為過高的溫度、低光輸出、高驅(qū)動電流、高驅(qū)動電壓等等。由信號生成模塊生成的期望的警告信號選自多個警告信號。所述多個警告信號中的每一個指示特定異常操作參數(shù)或特定異常操作參數(shù)的已知組合。因此，由信號生成模塊生成的期望的警告信號取決于所檢測的異常類型，并允許使用者選擇適當?shù)难a救措施?？梢圆煌绞絹韺崿F(xiàn)所檢測和/或?qū)С龅牟僮鲄?shù)中的異常的確定。在某些實施例中，當操作參數(shù)落在預定范圍之外時確定該操作參數(shù)為異常操作參數(shù)。此預定正常范圍對于操作參數(shù)中的一個或多個而言是可編程的。在某些實施例中，僅當操作參數(shù)落在預定范圍之外預定次數(shù)時，才確定該操作參數(shù)為異常操作參數(shù)。對于每個操作參數(shù)和/或特定操作參數(shù)的已知組合，預定次數(shù)可不同。 對于編碼的警告系統(tǒng)檢測照明單元內(nèi)光源(一個或多個)的驅(qū)動電流和用于主動冷卻的風扇的驅(qū)動電流的場景，在下面的表1中示出示范性編碼方案。如對于此實例限定的，當光源 (一個或多個)和風扇的驅(qū)動電流低時不生成信號；但當任一驅(qū)動電流或這兩個驅(qū)動電流被確定為異常(例如高)時，從多個警告信號(S0、S1、S2)選擇適當?shù)钠谕木嫘盘?，這是按照表1的編碼方案進行的。
權(quán)利要求
1.一種用于照明單元的編碼的警告系統(tǒng)，所述照明單元包括一個或多個被配置成發(fā)光的光源(302)，所述系統(tǒng)包括檢測模塊(320)，其被配置成獲得關(guān)于所述照明單元的一個或多個操作參數(shù)的檢測的信息；以及，信號生成模塊(330)，其被配置成在確定了所述操作參數(shù)中的一個或多個為異常操作參數(shù)時生成選自多個警告信號的期望的警告信號(331)；其中所述多個警告信號中的每個警告信號指示特定異常操作參數(shù)或特定異常操作參數(shù)的已知組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中當操作參數(shù)落在所述操作參數(shù)的預定范圍之外時確定所述操作參數(shù)為異常操作參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中僅當操作參數(shù)落在所述操作參數(shù)的預定范圍之外預定次數(shù)時確定所述操作參數(shù)為異常操作參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述期望的警告信號經(jīng)由對應(yīng)于所述警告信號的警告指示而傳達給使用者。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述警告指示為由所述光源中至少一個生成的照明效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述照明效果選自由以下構(gòu)成的組 一次或多次閃爍；一次或多次瞬時強度下降；暫時顏色變化；一系列顏色變化；以及基于不同時間標度、持續(xù)時間、強度和/或顏色的光輸出變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述期望的警告信號在所述照明單元基本上打開或基本上關(guān)閉時生成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述一個或多個操作參數(shù)在所述照明單元基本上打開或基本上關(guān)閉時檢測。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述一個或多個操作參數(shù)在所述照明單元打開時連續(xù)地或周期性地檢測。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述編碼的警告系統(tǒng)包括電子存儲器G40)，其用于記錄關(guān)于所檢測的所述一個或多個操作參數(shù)的信息，所述信息至少部分地用于生成所述期望的警告信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述一個或多個光源中的至少一個基于LED。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述一個或多個操作參數(shù)選自由以下構(gòu)成的組溫度、光輸出、驅(qū)動電流、驅(qū)動電壓、溫度變化、溫度變化率和所述光源的操作時間；用于主動冷卻所述照明單元的風扇的速度和驅(qū)動電流、周圍溫度、傳感器故障、硬件故障或問題、固件錯誤，固件中除以零的差錯和多串照明單元中的缺陷串。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼的警告系統(tǒng)，其中所述檢測模塊和所述信號生成模塊集成于單個模塊中。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼的警告系統(tǒng)，還被配置成在確定了所述操作參數(shù)中的一個或多個為異常操作參數(shù)時傳輸信號到中央監(jiān)測器件。
15.一種照明單元，其被配置成經(jīng)由照明效果向使用者傳達其操作中的異常，所述照明單元包括一個或多個被配置成發(fā)光的光源(302)；控制器(305)，其被配置成驅(qū)動所述一個或多個光源中的至少一個；檢測模塊(320)，其被配置成獲得關(guān)于所述照明單元的一個或多個操作參數(shù)的檢測的信息；以及，信號生成模塊(330)，其被配置成在確定了所述操作參數(shù)中的一個或多個為異常操作參數(shù)時生成選自多個警告信號的期望的警告信號(331)；其中所述多個警告信號中的每個警告信號指示特定異常操作參數(shù)或特定異常操作參數(shù)的已知組合，以及其中所述控制器還配置成響應(yīng)于所述期望的警告信號來驅(qū)動所述光源中的至少一個以生成與之相對應(yīng)的照明效果。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的照明單元，其中所述照明效果選自由以下構(gòu)成的組一次或多次閃爍；一次或多次瞬時強度下降；暫時顏色變化；一系列顏色變化；以及基于不同時間標度、持續(xù)時間、強度和/或顏色的光輸出變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的照明單元，其中所述照明單元被配置成安裝于圓柱形凹進處O)中，且還包括散熱器(10)，其操作地與所述控制器(8)相關(guān)聯(lián)；可拆卸的風扇G)，其被配置成抽吸所述散熱器(10)附近的空氣(6，7)以從其移除廢熱；以及，一個或多個擋板(5)，其操作地附接到所述照明單元的外殼的外側(cè)以增強空氣流通并因此移除所述廢熱。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的照明單元，其中所述擋板(5)與圓柱形凹進處(2)之間的間隙小于照明單元外殼的邊緣與圓柱形凹進處⑵的側(cè)壁(17)之間的間隙。
19.一種指示照明單元的操作中的異常的方法，所述照明單元包括一個或多個被配置成發(fā)光的光源，所述方法包括獲得關(guān)于所述照明單元的一個或多個操作參數(shù)的檢測的信息；以及，在確定了所述操作參數(shù)中的一個或多個為異常操作參數(shù)時生成選自多個警告信號的期望的警告信號；其中所述多個警告信號中的每個警告信號指示特定異常操作參數(shù)或特定異常操作參數(shù)的已知組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于還包括由所述一個或多個光源生成對應(yīng)于所述期望的警告信號的照明效果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于提供用于照明單元的期望的警告信號的方法和設(shè)備。提供一種編碼的警告系統(tǒng)，其采用檢測模塊(320)和信號生成模塊(330)，其中該檢測模塊被配置成獲得關(guān)于照明單元的一個或多個操作參數(shù)的檢測的信息，并且該信號生成模塊在確定了操作參數(shù)中的一個或多個為異常操作參數(shù)時生成選自多個警告信號的期望的警告信號(331)。多個警告信號中的每個警告信號指示特定異常操作參數(shù)或特定異常操作參數(shù)的已知組合。
文檔編號H05B33/08GK102301824SQ201080006370
公開日2011年12月28日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者洛夫蘭 D., 波利 S. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司