Transmisión y recepción de luz codificada.

Método para asignar identificadores a fuentes (102, 200a, 200b) de luz en un sistema

(100) de iluminación codificado, estando dicho método caracterizado por las etapas de:

dividir (402) una banda de frecuencia disponible en N zonas de frecuencia no uniformes,

seleccionar (404), para cada fuente de luz, una frecuencia única a partir de un conjunto de frecuencias separadas de manera uniforme en una respectiva de dichas zonas de frecuencia no uniformes, y

usar (406) dicha frecuencia única para modular la luz que va a emitirse por cada una de dichas fuentes de luz, asignando de ese modo un identificador a cada una de dichas fuentes de luz.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2010/054039.

Solicitante: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

Inventor/es: SCHENK,TIM CORNEEL WILHELMUS, YANG,HONGMING.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Circuitos para fuentes eléctricas de luz en general > H05B37/02 (Control)

PDF original: ES-2443869_T3.pdf

 

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Transmisión y recepción de luz codificada.

Fragmento de la descripción:

Transmisión y recepción de luz codificada.

Campo de la invención La presente invención se refiere a un sistema de luz codificada. Particularmente, se refiere a métodos y a dispositivos para asignar identificadores a fuentes de luz en un sistema de luz codificada y a la detección de los identificadores.

Antecedentes de la invención En la actualidad se aplican fuentes de luz en sistemas de iluminación que consisten en un gran número de fuentes de luz. Desde la introducción de la iluminación de estado sólido pueden variarse y controlarse varios parámetros de estas fuentes de luz en un sistema de fuentes de luz. Tales parámetros incluyen intensidad de luz, color de luz, temperatura de color de luz e incluso dirección de luz. Mediante la variación y el control de estos parámetros de las diferentes fuentes de luz, se permite que un diseñador de iluminación o usuario del sistema genere escenas de iluminación. Este proceso se denomina a menudo configuración de ambientes, y es un proceso normalmente bastante complejo debido a la multitud de fuentes de luz y parámetros que han de controlarse. Normalmente se requiere un dispositivo de control, o canal de control, para cada fuente de luz. Esto hace que el control de un sistema de más de diez fuentes de luz sea difícil.

Para permitir un control más intuitivo y más sencillo de las fuentes de luz, y para crear ambientes, se ha propuesto previamente la incorporación de identificadores invisibles en la salida de luz de luminarias. Esta incorporación de identificadores puede basarse en una modulación única de la luz visible (VL) de la luminaria o colocando una fuente de luz de infrarrojos (IR) adicional en la luminaria y modular de manera única esta luz de IR. La incorporación de identificadores en la luz se denominará luz codificada (CL) .

Para la transmisión de CL, en general, se consideran diodos emisores de luz (LED) , que permiten un ancho de banda y frecuencia de modulación alta razonables. Esto a su vez puede dar como resultado una respuesta rápida del sistema de control. Sin embargo, los identificadores también pueden incorporarse en la luz de otras fuentes de luz, tales como lámparas incandescentes, halógenas, fluorescentes (FL) y de descarga de alta intensidad (HID) .

Estos identificadores de fuente de luz, también denominados códigos, permiten la identificación y estimación de intensidad de las contribuciones de iluminación local individuales. Esto puede aplicarse en aplicaciones de control de luz tales como puesta en servicio, selección de fuente de luz y configuración interactiva de ambientes. Estas aplicaciones tienen uso en, por ejemplo, hogares, oficinas, tiendas y hospitales. Estos identificadores de fuente de luz por tanto permiten una operación de control sencilla e intuitiva de un sistema de luz, que de otro modo podría ser muy complejo.

Los sistemas de iluminación basados en LED consisten normalmente en un gran número, por ejemplo cientos, de LED distribuidos espacialmente. Esto se debe, en parte, a que un único LED del estado de la técnica todavía no puede proporcionar suficiente iluminación y puesto que los LED son fuentes puntuales. Debido al gran número de LED y a la amplia variedad de niveles de iluminación que cada LED puede soportar, la complejidad para calibrar y controlar un sistema de iluminación de este tipo es bastante alta. Según técnicas del estado de la técnica sólo puede identificarse un número limitado (por ejemplo hasta 100) de fuentes de luz en un sistema de luz codificada.

El documento US 2008/297070 A1 se refiere a un control remoto por radio y a una unidad de iluminación programable que incluye una interfaz de radio. Los parámetros para las unidades de iluminación programables que se refieren al ajuste básico de unidades de iluminación programables o a la configuración de unidades de iluminación programables, se ajustan por tanto a través del control remoto por radio. De esta manera, la unidad de iluminación se controla de manera remota por el control remoto por radio.

El documento WO 2006/134122 A1 da a conocer un sistema de radiocomunicación que usa al menos dos bandas de frecuencia que comprenden una pluralidad de subbandas de frecuencia para transmitir señales desde y/o a terminales de abonado según un método de transmisión similar. Las subbandas de frecuencia tienen un ancho de frecuencia diferente en las al menos dos bandas de frecuencia.

El documento EP 1 538 802 A2 se refiere a un sistema de comunicación de OFDM y para asignar subportadoras de manera adaptativa según las condiciones de canal. El sistema de comunicación de OFDM se describe en el contexto de comunicaciones móviles. Particularmente, se aborda el problema de asignar subportadoras a una estación móvil en una estación base.

El documento US 6 195 341 B1 da a conocer un método de comunicación para llevar a cabo una comunicación en un formato de múltiples portadoras usando una pluralidad de subportadoras. Particularmente, se da a conocer un método de comunicación adecuado para su aplicación a, por ejemplo, una estación base y un aparato terminal en un sistema de radiotelefonía. Un objeto es permitir una transmisión satisfactoria de una petición de acceso a una estación base, etc., cuando la comunicación en un sistema de radiotelefonía o similar puede llevarse a cabo en un sistema eficaz.

El documento WO 2007/095740 A1 se refiere a sistemas de iluminación y, en particular, a la identificación de fuentes de luz asociadas con sistemas de iluminación. Una fuente de luz está configurada para enviar una señal de baliza representativa del identificador único de la misma. La señal de baliza está integrada en la luz emitida por la fuente de luz. A través del uso de transferencia de datos electrónicos desde la unidad de detección remota al dispositivo de control, se dice que se permite la provisión de uno o más identificadores únicos al dispositivo de control de una manera eficaz y precisa.

Según el documento WO 2008/080071 A1 se proporciona una fuente de potencia óptica, una fuente de iluminación óptica y una fuente de datos codificados ópticamente. Las salidas de estas diversas fuentes se multiplexan entonces conjuntamente de manera que la potencia óptica, la iluminación óptica y los datos codificados ópticamente, comparten todos un conducto óptico común.

Sumario de la invención Un objeto de la presente invención es superar este problema y proporcionar métodos, dispositivos y conceptos de sistema que mitiguen la dependencia del número de fuentes de luz en el sistema de luz codificada durante la asignación y detección de identificadores de fuente de luz.

Generalmente, los objetivos anteriores se consiguen mediante métodos y dispositivos según las reivindicaciones independientes adjuntas.

Según un primer aspecto, los objetos anteriores se consiguen mediante un método para asignar identificadores a fuentes de luz en un sistema de iluminación codificado, comprendiendo el método las etapas de: dividir una banda de frecuencia disponible en N zonas de frecuencia no uniformes y seleccionar, para cada fuente de luz, una frecuencia única a partir de un conjunto de frecuencias separadas de manera uniforme en una de las zonas de frecuencia no uniformes, en el que la frecuencia única se usa para modular la luz que va a emitirse por cada fuente de luz, asignando de ese modo un identificador a cada fuente de luz. Esto proporciona un proceso de asignación eficaz que permite asignar un gran número de identificadores únicos. De ese modo puede usarse un gran número de fuentes de luz que tienen identificadores únicos en un sistema de iluminación. En general, el proceso de asignación se realiza de manera que pueden usarse múltiples armónicos durante la detección... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para asignar identificadores a fuentes (102, 200a, 200b) de luz en un sistema (100) de iluminación codificado, estando dicho método caracterizado por las etapas de:

dividir (402) una banda de frecuencia disponible en N zonas de frecuencia no uniformes,

seleccionar (404) , para cada fuente de luz, una frecuencia única a partir de un conjunto de frecuencias separadas de manera uniforme en una respectiva de dichas zonas de frecuencia no uniformes, y

usar (406) dicha frecuencia única para modular la luz que va a emitirse por cada una de dichas fuentes de luz, asignando de ese modo un identificador a cada una de dichas fuentes de luz.

2. Método según la reivindicación 1, en el que una separación entre dichas frecuencias separadas de manera uniforme difiere entre zonas diferentes de dichas zonas de frecuencia.

3. Método según la reivindicación 1, en el que una separación entre dichas frecuencias separadas de manera uniforme es mayor para una zona de baja frecuencia que para una zona de alta frecuencia.

4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que un ancho de dicha zona de frecuencia no uniforme es mayor para una zona de baja frecuencia que para una zona de alta frecuencia.

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha banda de frecuencia se divide, entre valores de frecuencia normalizados 0 y 1, en dichas N zonas de frecuencia y en el que, para 1 ≤ n ≤ N-1, un ancho de zona de frecuencia n viene dado por el valor de frecuencia normalizado 2/ ( (n+1) (n+2) ) .

6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha banda de frecuencia se divide, entre valores de frecuencia normalizados 0 y 1, en dichas N zonas de frecuencia y en el que, para 1 ≤ n ≤ N-1, un límite inferior para la zona de frecuencia n bien dado por el valor de frecuencia normalizado (n1) / (n+1) .

7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que una razón entre un número L1 de frecuencias separadas de manera uniforme en la zona n y un número L2 de frecuencias separadas de manera uniforme en la zona n+1 es L1/L2= (2+n) / (1+n) .

8. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la luz que va a emitirse se modula según modulación de ancho de impulso, y en el que un ciclo de trabajo de dicha modulación de ancho de impulso depende de al menos uno de dicha frecuencia única y un nivel de atenuación de dicha fuente de luz.

9. Método según la reivindicación 8, en el que el ciclo de trabajo pi de la fuente de luz i en la banda de frecuencia n, 1 ≤ n ≤ N-1, se establece de manera que sen (n (n+1) pi) ≠ 0.

10. Método para estimar identificadores asignados a fuentes (102, 200a, 200b) de luz en un sistema (100) de iluminación codificado, en el que dichos identificadores se han asignado conforme al método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende las etapas de:

recibir luz (501) ;

determinar (502) dicha frecuencia única para cada una de dichas fuentes de luz, seleccionándose dicha frecuencia única a partir de dicho conjunto de frecuencias separadas de manera uniforme en una respectiva de dichas N zonas de frecuencia no uniformes de dicha banda de frecuencia disponible por, para la zona de frecuencia n, 1 ≤ n ≤ N-1:

estimar (504) dicha frecuencia única basándose en un armónico (n+1) de dicha luz recibida, y

determinar (506) dicho identificador para cada una de dichas fuentes de luz a partir de dicha frecuencia única.

11. Método según la reivindicación 10, que comprende además, a partir de dicha luz recibida, estimar (510, 512) al menos una de una amplitud y una fase de dicha luz recibida.

12. Método según la reivindicación 11, que comprende además, basándose en dicha amplitud, determinar (514) contribuciones de iluminación individuales de dichas fuentes de luz de manera que una señal reconstruida de armónico n sea la que mejor coincida con la luz recibida.

13. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende además, antes de estimar dicha frecuencia única para la zona de frecuencia n+1, sustraer, a partir de dicha luz recibida, una señal para la que se ha asignado dicha frecuencia en la zona de frecuencia n.

14. Controlador (110, 210) de luz para asignar identificadores a fuentes (102, 200a, 200b) de luz en un sistema

(100) de iluminación codificado, que comprende:

una unidad (204) de procesamiento dispuesta para asignar un identificador a dichas fuentes de luz mediante lo cual, para cada fuente de luz, dicho identificador determina una frecuencia única que va a usarse para modular la luz que va a emitirse por cada una de dichas fuentes de luz,

caracterizado porque la unidad (204) de procesamiento está dispuesta para asignar dicho identificador realizando las etapas de:

dividir una banda de frecuencia disponible en N zonas de frecuencia no uniformes, y

seleccionar dicha frecuencia única a partir de un conjunto de frecuencias separadas de manera uniforme en una respectiva de dichas zonas de frecuencia no uniformes.

15. Receptor (104, 300) para estimar identificadores asignados a fuentes (102, 200a, 200b) de luz en un sistema (100) de iluminación codificado, en el que dichos identificadores se han asignado por el controlador (110, 210) de luz según la reivindicación 14, comprendiendo el receptor (104, 300) :

un receptor (304) de luz;

una unidad (302) de procesamiento dispuesta para realizar las etapas de:

determinar dicha frecuencia única para cada una de dichas fuentes de luz, seleccionándose dicha frecuencia única a partir de dicho conjunto de frecuencias separadas de manera uniforme en una respectiva de N zonas de frecuencia no uniformes de dicha banda de frecuencia disponible por, para la zona de frecuencia n, 1 ≤ n ≤ N-1:

estimar dicha frecuencia única basándose en un armónico (n+1) de la luz recibida por dicho receptor de luz, y

determinar dicho identificador

para cada una de dichas fuentes de luz a partir de dicha frecuencia única.