天線傳感器、包含該天線傳感器的燈以及改裝該天線傳感器的方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]許多不同類型的電子設備使用可操作地連接到接收機和/或發射機以接收和/或發射射頻(RF)信號的天線。另外，許多這些設備包括一個或多個用于監視與該電子設備有關的環境或電路情況的傳感器。在某些情況下，期望給現有的電子設備增加一個或多個傳感器以增加功能性，但是改裝傳感器是昂貴并且復雜的。
[0002]越來越多地被設計為接收和發射RF信號的電子設備的示例為由市政和高速公路照明系統使用的用來照亮路面的路燈。這樣的路燈包括在支撐桿或柱的頂部的光源，其在每晚的某一時間打開或點亮。一些現代的路燈包括與內部控制電路相互作用以在黃昏打開路燈、在黎明關閉路燈和/或在昏暗的天氣激活路燈的打開功能的光敏光電池。然而，較老的路燈模式可能不包括光傳感器，但可以基于內部時鐘和程序化到控制電路內的調度來可操作以打開。其中一些較老式模式路燈確實包括控制電路，該控制電路包括具有可操作以接收來自命令中心的控制信號的天線的RF接收機。控制電路典型地使用接收的信號執行諸如改變程序化的調度和/或打開路燈和/或關閉路燈的功能。
[0003]智能路燈當前被制造為基于使用和當前條件來調節光輸出，并且包括經由網絡配置操作的RF接收機和發射機。例如，這樣的智能路燈包括能夠自動分辨(或分類)行人、自行車或汽車的一個或多個傳感器和控制電路，以便路燈可以相應地調整光輸出，監視諸如風速、溫度和周圍的光強的情況，并且例如，可以發送與監視活動有關的數據到中央命令中心。這樣的路燈還配置為依靠道路情況調節光輸出水平，例如雪或雨的存在(其會增強光反射，因此需要降低光照)。然而，安裝和運營這樣的智能路燈和網絡系統非常昂貴，并且涉及到移除傳統的路燈和用智能路燈及相關的網絡硬件和軟件代替傳統路燈的成本對許多市政當局來說是昂貴的。
【發明內容】
[0004]本發明公開了一種用于提供天線傳感器的裝置和方法。在一個實施例中，天線傳感器包括可操作以接收和/或發送射頻(RF)信號的天線和可操作地連接到所述天線的一個或多個傳感器。這些傳感器配置為監視至少一種情況，并且輸出傳感器信號。天線傳感器包括單獨的連接器，用于連接到電子設備以從天線傳送RF信號以及從一個或多個傳感器傳輸傳感器信號到電子設備。
[0005]本發明還公開了一種燈，其包括外殼、支撐在外殼內的光源、在外殼內的驅動電路，所述驅動電路包括射頻(RF)輸入連接器，和可操作地連接到所述驅動電路的天線傳感器。所述驅動電路可操作地連接到光源，并且配置為控制所述光源。所述天線傳感器包括可操作以進行接收RF信號和發射RF信號的至少一個的天線，和可操作地連接到所述天線并且配置為監視至少一種情況和輸出傳感器信號的至少一個傳感器。到RF輸入連接器的單個連接傳輸來自所述天線的RF信號和來自所述至少一個傳感器的傳感器信號到所述驅動電路。
【附圖說明】
[0006]圖1是根據本發明實施例的傳感器天線布置的原理方框圖；
[0007]圖2是根據本發明實施例的包括天線和光電探測器的傳感器天線布置的電路圖；
[0008]圖3是包括圖1的傳感器天線布置的燈組件的原理方框圖；
[0009]圖4是根據本發明實施例的路燈燈頭組件的局部剖面視圖；
[0010]圖5闡明了根據本發明實施例的沒有按照實際尺寸繪制的模塊化天線傳感器布置的實施例。
【具體實施方式】
[0011]圖1是根據實施例的傳感器天線布置100的原理方框圖。傳感器天線100包括用于接收射頻(RF)信號的天線102和傳感器104。在圖1的實施例中，天線可操作地經由同軸電纜106連接到傳感器104。另外，經由同軸電纜108提供傳感器104的輸出，所述同軸電纜108包括超微型A (sub-miniature vers1n A)連接器(SMA連接器)109。SMA連接器是用于連接同軸電纜的兩個部分的同軸RF連接器。例如，SMA連接器109可連接到電子設備的驅動電路的輸入(未示出)。外殼110用來包圍和保護天線102和傳感器104。
[0012]應當理解的是，傳感器104可包括用來獲取和/或提供涉及電子設備的操作或環境的一種或多種類型的信息的一個或多個傳感器。這樣的傳感器的示例包括，但不限制為光電探測器、運動傳感器、溫度傳感器、風速傳感器和音頻傳感器。這樣的傳感器可以單獨或組合使用。另外，應當理解的是，在操作期間，傳感器天線布置100可與利用RF通信的任意數量的電子設備一起使用。例如，傳感器天線布置100可以與其集成，或可配置為改裝到跟蹤設備(例如，GPS設備)、包括用于操作燈的電路的路燈、聽覺輔助設備、生物醫學遙感設備、電纜輸入選擇器開關設備、民用頻段(CB，citizens band)設備和/或車輛控制電路。
[0013]圖2是根據實施例的包括天線202和由虛線表示的光電探測器204的傳感器天線布置200的電路圖。傳感器天線布置200與圖1的傳感器天線布置100類似，并且包括可操作地經由同軸電纜206連接到光電探測器傳感器電路204的天線202。光電探測器傳感器204包括連接在輸出調諧電路208和輸入調諧電路210之間用來檢測入射光的光電二極管206。在某些實施例中，輸入調諧電路210包括用于在操作期間輸入到使用RF通信的電子設備(未示出)的SMA連接器212。因此，RF信號輸入(來自天線202)和傳感器輸入信號(來自傳感器206的模擬信號)都在單個RF同軸電纜上輸出，并作為諸如智能驅動電路(將在下文中討論)的輸入。
[0014]圖3是包括圖1的傳感器天線布置100的燈配件300的原理方框圖。特別地，燈配件300包括用來控制諸如路燈的光源的組件。傳感器天線布置100包括天線102和傳感器104，并且其可操作地連接到智能驅動器302。智能驅動器302包括控制器304、RF接收機306和電源308，并且其可操作地連接到交流電路(AC)主電源310。智能驅動器302可操作地連接到包括多個發光二極管(LED)的光源或燈312。在某些實施方式中，天線102可操作地接收從諸如由市政當局等操作的照明命令中心(未示出)發射的控制信號。這樣的照明命令中心可發射由天線102接收并且經由同軸電纜108反饋到RF接收機306的RF通信信號以由控制器解釋和/或使用。此外，來自傳感器104的傳感器信號經由相同的同軸電纜108反饋到智能驅動器302以由控制器解釋和或使用。因此，控制器被配置為接收來自天線104的RF通信信號和來自傳感器102的傳感器信號，并且還配置為用于分離和區分RF通信信號和傳感器信號。例如，控制器多路傳輸來自天線的RF信號和來自傳感器的模擬信號(例如，通過使用異步時分(ATD,asynchronous time divis1n)復用協議)來分離這些信號，并且將分離的信號與特定操作相匹配，以便控制燈312。因此，智能驅動器302能夠接收、分離和分辨多個通信與控制信號從而控制燈312的功能。
[0015]在圖3的實施例中，燈312由配置為集體產生白光的多個發光二極管(未示出)組成。由于壽命長、低功耗以及低熱，LED逐步適于大量的照明任務。因此，許多社區已經在它們的路燈上安裝諸如LED燈以享受基于LED系統帶來的好處。控制器304控制燈312以按照調度(例如，通過使用內部時鐘，設定在黃昏來臨時打開燈，在黎明來臨時關閉燈)來操作，并且指示在燈上使用的功率電平。控制器304還用來諸如改變燈的照明調度，響應于由天線102接收的通信信號或響應于由傳感器104接收的傳感器信號，或者點亮燈、或者熄滅燈。例如，當白天暴風雨天氣來臨時，由中央控制站發射打開燈的控制命令，或者傳感器為當室外光的水平低于預定閾值時，提供打開路燈的命令信號的光電探測器。經由天線102由RF接收機306接收的命令信號還可遠程地對控制器304進行編程以完成其他任務。
[0016]圖4是根據實施例的路燈頭部配件400的局部剖面視圖。路燈頭部配件400包括外殼402和透明圓頂404，它們與長支撐桿4