[发明专利]控制照明系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制照明系统的方法。本发明还涉及一种适于执行这种方法的照明系统。

背景技术

照明系统的无线控制日益取代有线控制，从而例如减少了安装成本和调试工作。已经开发了多种无线技术，包括例如IEEE-802.15.4、低功率WiFi、WiFi、蓝牙、EnOcean、Z波和类似技术，这些无线技术典型地允许短距离通信。

为了实时控制无线照明系统，当切换照明系统的光源节点的状态时，期望最小化等待时间（latency）。在US2006/0154598中公开了这种照明系统的一个实例，其中无线电（radio）网络的一组光源节点被设置成选择性地响应来自照明系统控制器的广播消息，从而提供了针对光源节点的切换（switch）的减少的等待时间。

然而，在大规模无线照明系统中，不是所有的光源节点都可以在与照明系统控制器的通信范围中。相反地，大规模照明系统要求从控制器到光源节点的状态转换命令还在不同光源节点之间被路由，从而针对不同的光源节点有效地引入不同的控制命令接收延迟。由于不同的接收延迟的性质，状态转换（比如唤醒（wake-up）或关断灯）的视觉印象是令人不愉快的，因为不是所有光源节点同时转换状态。例如，与802.15.4或WiFi一起使用的用于访问无线信道以便传输包（packet）的CSMA/CA机制包括在每个节点上将最有可能不同的随机“退避时间”，从而造成一些时间/延迟差异。除此之外，冲突、不同的路由或具有不同处理能力的不同节点可以造成一些不同延迟。

因此，需要一种改进的方法，该方法提供在无线照明系统中受控的状态转换，该方法聚焦于获得灯节点（light node）的同时的状态转换。

发明内容

鉴于上文提及的需求，本发明的总体目的是提供一种控制照明系统中状态转换的方法。这个和其他目的通过控制照明系统的方法来实现，其中照明系统被设置为包括控制器和多个被设置成互相通信的操作节点的网络。该方法包括以下步骤：使操作节点与控制器同步；从所述多个操作节点确定一组位于预定操作区域内的操作节点；以及估计位于预定操作区域内的这组操作节点的状态转换（state-shift）延迟。该方法进一步包括步骤：将所估计的状态转换延迟和状态转换命令传送（communicate）到所述多个操作节点。

本发明基于以下理解：网络中的每个节点例如可以基于多个节点的时间同步而被同步化。总之，所述时间同步向多个操作节点提供了共同的时间概念（common notion），从而允许任务同步，比如由操作节点控制的光源。其他可由操作节点控制的设备、单元等当然也是可能的。也就是说，使网络中由节点执行的特定任务的执行同步是可能的。时间同步（即两个节点之间的时间对准）可以例如通过估计两个节点之间的时间偏差并且提供分别属于这两个节点的两个时钟机制之间的进程速率（progress rate）的差异的估计来实现。计数速率的差异用于保持其他节点的当前时间的良好估计。

时间同步机制上面的附加步骤是引入对节点处基础定时器计数行为（behavior）的修改，从而在定时器轮回（round）的开始/结束（其中定时器轮回是从开始值到结束值的计数，此后定时器计数器被重置为开始值并且发信号通知（signal）中断）在不同节点上同时出现的意义下确保了定时器计数进程在不同的节点之间变得同步。换言之，执行该附加步骤以保证定时器中断在不同节点处同时刻发生。在操作区域上使定时器中断同步是通过在定时器激发（fire）时触发命令而实现光源的同时状态转换的选项。这可以例如通过下面的方法实现：

第一节点取得它自身的计数器的快照，并且第二节点取得它自身的计数器的快照。第一节点将其快照发送到第二节点，使得第二节点能够获得它自己与第一节点之间的偏差。通过这种方式，可以进行校正，从而使得这两个节点能够同时结束它们的计数循环。注意到，所引入的修改被留意，从而它们可以在时间同步期间（特别是当取得节点的时间的时间戳时，其中时间戳是节点在某时刻的当地时间的值）得以补偿。

在PH008406EP1中，除了其他方法以外，描述了用于网络中多个节点的时间同步和定时器中断对准的这个方法，该文献通过引用完全合并于此。然而，时间同步和定时器中断对准的其他方法也是可能的。然而，应当注意，不是每次执行本发明的方法时都需要使操作节点与控制器同步的步骤，因为操作节点也可以在关模态（mode）期间保持时间同步化。

所述网络可以例如包括一个控制器和多个操作节点，或者可替代地包括多个控制器和多个操作节点。而且，该控制器可以连接到一个或多个节点。