專利名稱：分布式照明控制的制作方法
分布式照明控制相關申請案交叉參考 本申請案一般來說涉及與其同時提出申請的標題為“分布式照明系統 (Distributed Illumination System) ”的共同待決申請案。此申請案主張對2008年10月 10日提出申請的標題為“分布式照明控制系統(Distributed Lighting Control System)” 的臨時申請案美國申請案61/104，460的優選權，所述臨時申請案以全文引用的方式并入本文中。
背景技術：
此章節打算提供在權利要求書中特別闡明的本發明的背景或情景。本文中的描述可包括可推行的但未必是先前已設想出或推行的概念的概念。因此，除非本文中另有指示， 此章節中所描述的內容對此申請案中的描述及權利要求書并非現有技術，且不認為會因包括此章節而成為現有技術。對于商用及住宅應用兩者來說，消費者需求更復雜的照明系統，同時也期望靈活性及適應性。當前，在使用中存在兩種主導照明控制模式，兩種模式中沒有一種模式提供所要特征。第一種方法將若干照明器具連接到專用于所述照明器具的不同且單獨的饋電線。 此方法廣泛用于住宅環境中。所述器具由開關激活及控制，所述開關通常安裝在固定到墻壁的配電盒中。將饋電線從斷路器盒扯到開關盒且從開關盒扯到器具的位置。在商用結構中，需要將這些饋電線藏納于位于墻壁后面的導管中。因此，在住宅及商用環境兩者中的構造后修改或修補通常需要毀壞及重新構造墻壁及天花板。所產生的費用及不便利可使得除最簡單改變以外的所有改變變得不切實際。包封于開關盒中的開關實施將電供應到照明器具的饋電線路中的電壓改變。第二種方法不需要映射到照明器具分組的饋電線分布。可以最優化布置將饋電線引入到個別照明器具，且在每一照明器具與既定用于所述照明器具的饋電線之間插入單獨電子開關組件。可人工編程這些單獨電子開關組件(其不具有固有序號型地址)分組以具有共用群組地址。或者，可用不與任何其它單獨電子開關共享的唯一地址來編程單獨電子開關中的一些或所有開關。可用匹配照明器具分組或可個別尋址的照明器具的地址人工編程遠程控制件(其可以駐存于當前慣例開關盒中或其可以是手持式無線裝置)以此方式， 可使用跨越饋電線傳播的信號、由單獨電子開關直接接收的無線信號、無線發送到轉發控制件(其跨越饋電線中繼信號)的信號通過遠程控制件來控制照明器具分組或個別照明器具。兩種當前方法提供有限的控制能力。照明器具的控制基于正經由所連接饋電線路傳輸的電力的控制。在當前慣例模式中，照明器具本身在從器具移除電力時關斷，在將電力施加到器具時接通，且在調制去往器具的電力時變暗。當前可用方法的一個顯著限制是在安裝照明系統期間需要顯著時間及關注。必須在構造之前形成照明計劃，且在細節上遵循所述計劃以確保將饋電線從斷路器盒適當地布線到器具及開關盒兩者。此外，由于藏納饋電線路的下伏導管(或，在住宅環境中，穿過壁骨中鉆制的孔在墻壁后面扯出的下伏Romex )通常不可接近且在構造后不可移動，因此必須非常小心以提供充足的饋電線路、開關盒及器具。 在使用當前慣例的第二模式的情況下，除僅換成對編程單獨電子開關組件及其相關聯遠程控制件的地址的增加的關注外，可減少對布線的細節關注。此外，在當前慣例的第二模式中，存在安裝單獨電子開關組件本身的額外負擔。在當前慣例的第一模式(其中駐存于開關中的控制件經由饋電線直接附接到數個照明裝置)中，必須并行地控制電路上的所有裝置。所述裝置必須總是采取相同動作。重新配置控制群組需要物理地重新配置建筑物基礎結構，此通常是不可行的或不期望的。此夕卜，由配電盒中的物理開關確定所述開關所提供的控制的性質(例如，接通/關斷或變暗)。 為改變器具行為，所屬領域的技術人員必須替換開關單元。在多數情況下，對一些器具(例如，白熾器具)有用的變暗類型對不同器具(例如，熒光器具)將發揮不到適當作用。在此情況下，可能必須替換整個基礎結構(開關、配線及器具)以實現所要的新功能性。在單獨電子開關組件置于每一器具與其饋電線之間的情況下，所述開關組件不了解器具的能力。模塊可能夠提供變暗，但變暗類型必須匹配于與其配對的器具。再者，如果改變了器具，那么必須也改變控制模塊。在所有當前慣例中，安裝是困難、昂貴且費時的。在所有當前慣例中，重新配置是困難、昂貴且費時的。在所有當前慣例中，控制模式在其如何應用于全局器具集合、器具群組及個別器具上受到限制及制約。

發明內容
在一個實施例中，提供一種用于控制照明的系統。所述系統包括至少一個照明器組合件，其包括電路、照明器通信裝置及包括發光二極管的照明器，所述照明器組合件具有與其相關聯的唯一識別符。所述照明器組合件經配置以從直流電力網接收能量。提供至少一個控制器，且所述至少一個控制器包括控制器通信裝置及經配置以從用戶接收輸入的用戶接口。所述照明器通信裝置經配置以從所述控制器通信裝置接收信息。結合附圖依據以下詳細描述，本發明的特征的這些及其它優點連同本發明的組織及操作方式將變得顯而易見。


圖IA是本發明的控制系統的一個實施例的圖解；且圖IB是圖IA中的經一般化的電力網的一個實施例的圖解。圖2A是根據本發明的原理的控制器的一個實施例的正視圖；圖2B是圖2A的控制器的后視圖；圖3A圖解說明供與本發明控制系統一起使用的板塊；圖3B圖解說明供與本發明一起使用的吊頂板電網。圖4A是描繪照明器接收消息的步驟的一個實施例的流程圖；圖4B是描繪照明器接收消息的替代步驟的流程圖；圖5是描繪控制器接收消息的步驟的一個實施例的流程圖6是描繪簡單編程照明器分組的步驟的一個實施例的流程圖；及 圖7是描繪逐段編程照明器分組的步驟的一個實施例的流程圖。
具體實施例方式本發明針對用于提供分布式照明控制的系統及方法。分布式照明控制系統 (DLCS) 101使得不同類型的且具有不同能力的眾多照明器120能夠安裝成不同類型的安裝形式，而安裝者不用注意已扯上何種類型的導線或(除了不使斷路器及電路過載的首要關注外)不用注意所述導線已扯在何種位置的細節。嵌入于控制器中及照明器120中的智能自身實現前所未有的系統控制等級且使得所述控制能夠在安裝后進行例示。照明配置及安裝的此顯著移位顯著減小成本及復雜性同時增加性能及靈活性。圖IA圖解說明DLCS 101的一個實施例。一般來說，DLCS 101包含電力網110 ； 至少一個照明器120，其連接到電力網110 ；至少一個控制器140，其連接到電力網110，經配置以控制照明器120 ；及通信構件，其用于使得控制器140能夠與照明器120通信。當電力網110為DC時，其可包括電力轉換器112、AC饋電線113及斷路器盒114。在一個實施例中，如圖IA中所展示的DLCS 101進一步包含例如遠程控制件180的開關、從遙控件180到控制器140的通信信道161及從控制器140到照明器120的通信信道162。圖IB圖解說明電力網110在其表示于圖IA中時的一個一般化實例，其中將電力從AC轉換成DC，且其中在某些實施例中，每一照明器120被提供為照明器組合件130的一部分，其中板塊300(例如，架空吊頂板)中含有照明器組合件130中的一者或一者以上， 且從板塊300懸垂的部件311 (例如，T形桿懸垂軌)的支撐柵格310中含有板塊300中的一者或一者以上。此外，在與本文同時提出申請的標題為“分布式照明系統(Distributed Illumination System)，，的共同待決申請案中所描述的一些實施例中，支撐柵格310可用作用于DC電力的電導管及到板塊300的接地連接且根據本發明而如此應用。除了照明器 120以外，照明器組合件130也可進一步包括通信裝置131及電子電路132。通信裝置131 可為此項技術中眾所周知的有線或無線型裝置。在一個實施例中，圖IA中所展示的控制器140包括圖形用戶接口(⑶1)141(在一個實例中，其可為觸摸屏顯示器)、輸入構件142(在一個實例中，其可為鍵盤或小鍵盤)及到網絡143 (在兩個實例中，其可為WAN或LAN)的連接。控制器140經配置以與連接到DLCS 101的照明器組合件130的通信裝置131通信。此外，控制器140可經配置以包括用于遠離控制器140的位置而提供用戶輸入的開關或遙控件180或與所述開關或遙控件通信。在圖2A及圖2B中所圖解說明的一個實施例中，所述控制器包括至少一個輸入構件145，例如 USB插孔146、快閃存儲器讀取器147及用于手持式裝置148的連接插孔。圖2B的控制器進一步包括網絡端口 149、電力輸入152(例如，AC或DC)、用以提供與正在使用的電力輸入系統152 (無論是AC還是DC)的兼容性的協議模塊151以及用于允許與遙控件180 (在其中使用遠程通信裝置的應用中)及照明器組合件130的DC電力網110的無線通信的控制器通信裝置(例如無線模塊)150。在根據本發明實踐的一個實施例中，每一照明器120由以下各項組成一個或一個以上LED，其安裝于導熱電子電路襯底上；輔助光學系統，其位于所述LED上面，經設計以收集由所述LED發射的光并將所述光遞送到照明器的輸出孔口 ；電子電路132，其與DLCS101控制器140通信，所述電路132經設計以控制所述一個或一個以上LED的光輸出；襯底， 其用以支撐電子電路132 ；到電力網110的適當電附接件；以及機械元件，其經提供以固持并定位所述LED、輔助光學系統、電子電路132、經提供以支撐電子電路132的任何襯底及到電力網110的附接件。圖3A及圖3B圖解說明可與本發明一起使用的吊頂板系統的一個實施例。同時提出申請的標題為“分布式照明系統”的申請案描述一個此種系統且特此以引用的方式并入本文。圖3A圖解說明取自同時提出申請的標題為“分布式照明系統”的申請案中的吊頂板300，其具有定位(例如，嵌入于吊頂板材料301的主體內)于其中的多個照明器組合件 130 (例如，四個此種照明器組合件，作為一個實例)。此所圖解說明的部分中的電力網110 包括電力轉換器312及其到DC電力網111的連接，進一步包括一系列連接小片311及連接總線31 3。圖3B圖解說明其中此類板塊300可用于如圖IB中所圖解說明的由懸垂部件311 及懸垂導線315構成的懸頂柵格結構310中的安裝形式的一個實施例。每一照明器組合件130內的電子電路132含有例如序號的唯一識別符126，其可用來識別照明器120。優選地，每一照明器組合件130含有唯一且永久的至少一個序號126。在一個實施例中，由照明器120的制造商從中心部門提供給制造商的一批編號中將序號126 指派給照明器120，所述中心部門確保每一照明器120(例如，不管制造商如何)均具有唯一識別符。在示范性實施例中，唯一識別符126以電子方式嵌入于電子電路132中。在另一實施例中，唯一識別符126以機器可讀格式附加到照明器120。在某些實施例中，除提供以電子方式嵌入的唯一識別符126以外，制造商還可挑選照明器120上的唯一識別符126的人類可讀版本。人類可讀版本可附加到照明器封裝，機器可讀版本也可如此。另外，照明器組合件電路132可保持一個或一個以上可再編程群組地址。這些地址實質上變為任何給定安裝形式的照明布局及計劃的嵌入式表達。可將照明器120指派給各種照明器120群組以實現對各種照明器120的同時控制從而提供各種照明解決方案。所述地址構成所安裝的照明器120布置的“組構”且以物理饋電線、物理燈器具及物理開關構成當前慣例的“組構”大體相同的方式進行控制。因此，單個照明器120可為多個群組的成員O在某些實施例中，嵌入于照明器組合件130中的電子電路132可包含單片式集成電路134。所述電路134可為微處理器。DLCS 101控制器140與照明器120之間的通信協議可經由軟件實施于照明器120中或者可其編譯到定制電路硬件塊中。在一個實施例中，除了安裝于照明器組合件130內的襯底133上的單片式電路134 以外，還可存在安裝于單獨襯底上的離散電力組件135以用于切換LED 121。應注意，在其它實施例中，固持LED 121的襯底122可為固持嵌入式電子電路132的相同襯底133。此夕卜，電力切換組件可容納于單片式電路134內而非單獨地安裝于襯底上。嵌入式電子電路 132在性質上可為完全數字的或者其可為含有模擬及數字功能性兩者的混合信號裝置。電路132可由完全定制組件或專用集成電路(ASIC)或現成組件集合構造而成。在一個實施例中，照明器通信裝置131被并入到電路132中。在一個實施例中，DLCS 101包括包含與DLCS 101控制器140通信的至少一個遠程控制件180的無線通信能力。在一些實施例中，DLCS 101可包括與照明器120內的電子電路132直接通信的遠程控制件180。優選地，控制器140與照明器電路132之間的通信為雙向的。在一個優選實施例中，從控制器140發送到照明器120的信息包由四種類型的信息組成地址、命令、有效負載及識別符。轉而，照明器120可以從照明器120發送的信息包做出響應。由照明器120發送的信息可包括三種類型的信息地址、有效負載及識別符。 下文將更詳細地描述由DLCS 101交換的信息類型及實施的功能性類型。在一個實施例中， 控制器140在其基本實施方案中辨識唯一定制遙控件。此外，控制器140還可提供USB連接性及以太網連接性以及如此項技術中已知的其它此類連接性。在一個實施例中，用戶可使用可對計算機談話的任何遙控件180，且接著在所述計算機上運行的應用程序可(例如) 跨越以太網而將命令發送到控制器140。或者，可使用適配器，其中用戶將所述適配器插入到控制器140中且通過所述適配器與控制器140通信。此能力(及還有控制器的網絡連接性)允許系統擁有者使用其現有遠程控制件及系統控制器來控制DLCS系統能力。 除了與照明器120通信以外，控制器140還可與DLCS 101外部的裝置及系統190 通信。此外部通信的非限制性實例包括有線及無線遠程控制件180、通過有線及無線信道兩者連接的基于計算機的應用、手持式編程裝置、PDA、智能電話等。另外，在某些實施例中， DLCS 101包括可在DLCS 101內部或與其集成的存儲裝置191或者可經由一個或一個以上數據端口與例如USB快閃存儲器的外部存儲裝置通信。在此類實施例中，DLCS 101控制器140可經配置以加載并執行存儲于存儲裝置上的基于腳本的應用程序。在示范性實施例中，外部裝置的存儲器中存儲有例如軟件程序的可執行指令集合以促進與DLCS 101控制器140的通信及交互。在一個實施例中，控制器140包含用戶接口。控制器140的用戶接口可提供雙向信息流，即，用戶能夠輸入信息/命令且用戶接口能夠經由顯示器向用戶提供信息。在一個實施例中，所述用戶接口為可固定于適當位置中或為可移動的控制模塊。在一個實施例中，所述用戶接口與一個或一個以上計算機通信。在替代實施例中，所述用戶接口包含個人計算機。對于其中提供一個以上控制器140或其中一個以上計算機與控制模塊通信的實施例， 可提供變化的控制等級。舉例來說，與第一控制器140a相關聯的第一控制模塊可向用戶提供DLCS 101的所有功能性。與第二控制器140b相關聯的第二控制模塊可僅向用戶提供接通/關斷功能性但不提供分組/層/計劃功能性。與第三控制器140c相關聯的第三控制模塊可具備創建并更改群組/層/計劃但不控制照明器120的接通/關斷狀態的功能性。在一個實施例中，一個或一個以上照明器可由所述一個或一個以上照明器外部的電子電路控制，所述電路位于(例如)其中嵌入有所述照明器的相同建筑物材料中但位于與所述照明器明顯分離的位置中。所述DLCS可以其與位于照明器上的控制電路介接的相同方式與這些控制電路介接。此外，這些外部定位的控制電子電路可具有與其相關聯(而非與照明器相關聯)的地址，接著地址可通過代理而與碰巧安裝于相同建筑物材料中且由所述電路控制的任何照明器相關聯。這些地址(在嵌入于建筑物材料中的電路的情況下， 其還可與建筑物材料自身相關聯)變為照明系統的前述組構的一部分。可切入及切出具有不同于建筑物材料的地址或根本不具有地址的照明器，但建筑物材料的地址可保持相同。控制器通信圖4A是描繪用于照明器接收消息的步驟399的一個實施例的流程圖；圖4B是描繪用于照明器接收消息的替代步驟400的流程圖。圖4A及圖4B中圖解說明用于由照明器組合件130接收消息的各種方法。在一個實施例中，DLCS 101控制器140使用數字消息包與照明器120及各種遠程控制裝置通信。如先前所論述，控制器140可包括用于促進控制器140對信息的發送及接收的控制器通信裝置149。數字消息包可以此項技術中已知的各種方式傳送到照明器120，舉例來說(但不限于)，沿著電力網110或跨越到照明器120的無線連接傳遞。在一個實施例中，控制器140將可包括地址、命令、有效負載及識別符區段的消息發送到照明器120。從控制器140到照明器120 (或照明器120群組)的最基本類型的通信將為例如‘關斷’、‘接通’或‘變暗到某一等級’等命令。變暗命令可為包括地址(因此照明器120可辨識消息既定用于所述特定照明器120)、命令(在此情況下為‘變暗’)及有效負載(表示待執行的變暗的等級)的通信的實例。或者，‘變暗’命令可在無有效負載的情況下發送。結果為照明器120將變暗到其變暗能力的下一最低等級。

如圖4A中所圖解說明，在步驟401處，照明器組合件130等待消息。在步驟402 處，照明器組合件130檢查是否已接收到消息。如果未接收到消息，那么照明器組合件130 返回到步驟401且等待消息。如果接收到消息，那么在步驟403處照明器組合件130檢查所述消息是否尋址到照明器組合件130 (例如廣播消息、群組消息或個別消息)。如果所述消息不尋址到照明器組合件130，那么返回到步驟401。如果所述消息尋址到照明器組合件 130，那么在步驟404處照明器組合件130剖析所述消息中的命令。步驟405確定是否需要有效負載。如果需要有效負載，那么在步驟406處存儲所述有效負載且照明器組合件130 繼續進行到步驟407。如果不需要有效負載，那么照明器組合件130繼續進行到其中確定消息是否包括識別符的步驟407。如果提供了識別符，那么在步驟408處存儲所述識別符。 在步驟409處，執行由所述消息提供的命令，且在410處從照明器組合件130發送對所述消息的響應(如果此響應是由消息的性質指示)。可將此類基本命令發送到個別(唯一識別符126)地址、群組地址或由所有所連接的照明器120辨識的通用地址。通用地址是由中心方預定義且從全局地址池保留的。每一照明器電路132經編程以辨識這些通用消息。在一個實施例中，控制器以地址發送出命令。 所有照明器120均收聽，S卩，如果所述地址與其相關，那么其起作用。在一個實施例中，照明器120對三種類型的地址做出響應(1)通用、(2)群組、(3)個別。通用及個別地址由默認設定，例如通過在工廠被“燒”入。群組是在安裝后獲悉的。控制器140可發送較復雜的消息。舉例來說，控制器140可以地址及命令區段發送請求照明器120向控制器140提供照明器120能力的表的消息。照明器120以由描述其支持何種功能性的符號構成的有效負載做出響應。在優選實施例中，控制器140將用符號庫及其對應能力預編程，且照明器120將利用相同符號語言，但其可僅用關于照明器120能力的那些符號預編程。照明器120能力信息存儲于由控制器140維持的數據庫內。在某些實施例中，當DLCS 101系統的安裝者及操作者利用控制器140來界定照明布置及照明性能時，此數據庫向基于控制器140的配置應用程序或位于例如通過Wan或LAN網絡連接到控制器140的個人計算機等單獨平臺144(圖1)上的配置應用程序提供輸入。備有能力數據庫信息的應用程序允許用戶確定可用的控制選項。DLCS 101還經配置以發送“通用”消息，即，打算傳送到系統上的每一照明器120 的消息。控制器140可發送的示范性通用消息為‘全局試通’消息。圖4B圖解說明“試通”DLCS 101上的照明器組合件130以確定其唯一識別符126以便其可用于稍后消息接發的方法400A。在步驟404處，剖析命令以確定正在進行“試通”。在步驟409處，來自照明器組合件130的響應提供唯一識別符126。所述消息含有至少其地址區段中的適當通用地址、其命令區段中的‘全局試通’命令及其識別符區段中的控制器的地址。每一照明器120 通過將其唯一識別符126作為識別符發送到控制器140而對此消息做出響應。以此方式， 控制器140可獲悉附接到電力網110的每一照明器120的地址。此請求可在網絡上形成不和諧音，因此在一個實施例中，DLCS 101控制器140可用的另一命令為‘全局試通響應的抑制’。此請求允許控制器140在照明器120已經登記于控制器數據庫中時及已知其駐存于囊括電力網110的網絡上時關斷來自其的響應。通常與‘全局試通’交互相關聯的另一命令為‘控制器ID集合’，其中控制器140將其地址作為識別符發送到照明器120。此設定照明器120將所有響應發送到指定控制器140直到后續消息可將‘控制器ID’參數復位為止。 應了解，DLCS 101控制器140可利用運行適當操作系統(例如Linux衍生物)的計算機或部分地實施于所述計算機上。在操作系統內運行的首要控制器算法將表達用戶可檢視控制器個性及能力。轉而，控制器140能力將包含用戶特征及控制語言命令集合，所述命令可包括本文中所描述的所有示范性命令以及本文中未提及的許多命令。在一個實施例中，所有控制圖存儲于控制器140中。在一個實施例中，利用快閃存儲器。已獲知特定照明器120或照明器120群組的能力的DLCS 101控制器140可發送包括命令及有效負載的消息，其指示照明器120使用特定能力對另一能力來執行命令。舉例來說，照明器120可能夠通過使特定量值的穩態電流傳遞穿過LED 121(或若干LED 121) 來實現某一光輸出級。或者，照明器120可能夠通過在最大電流值與最小電流值之間對所施加的LED 121電流電平進行脈寬調制來實現相同光輸出級。控制器140可通過發送先前由照明器120傳送到控制器140的能力消息所規定的恰當命令而在這兩種方法之間進行選擇。此類能力超出當前慣例的能力范圍。遠程控制件通信在具有遠程控制件180的實施例中，從遠程控制件180發送到DLCS 101控制器 140的消息可包括地址、命令、有效負載及識別符信息。在此情況下，地址段確定哪一 DLCS 101控制器140將接收由遙控件發送的命令消息并按其起作用。圖5是圖解說明用于控制器接收消息并做出響應的一個實施例的流程圖。在步驟501處，控制器140等待消息。在步驟502處，控制器140檢查是否已接收到消息。如果未接收到消息，那么控制器140返回到步驟501且等待消息。如果接收到消息，那么在步驟503處控制器140檢查所述消息是否尋址到控制器140。如果所述消息不尋址到控制器140，那么返回到步驟501。如果所述消息尋址到控制器140，那么在步驟504處控制器140剖析所述消息中的命令。步驟505確定是否需要有效負載。如果需要有效負載，那么在步驟506處存儲所述有效負載且照明器組合件130繼續進行到步驟507。如果不需要有效負載，那么控制器140繼續進行到其中確定消息是否包括識別符的步驟507。如果提供了識別符，那么在步驟508處存儲所述識別符。在步驟509處，控制器140存取裝置圖信息以確定尋址命令消息的適當照明器組合件。 在步驟510處，構造命令消息。在步驟511處，將命令消息從控制器140發送到目標照明器或照明器群組。應注意，正如控制器已建立照明器的數據庫(如上文所描述)一樣，控制器可使用等效方法來建立控制器的數據庫。控制器算法可接著建立控制器與照明器之間及當中的關系映射。應了解，在其中存在于電力網110網絡上操作的僅單個控制器140的實施例中，遠程控制件180發射中可不需要包括地址信息。在一個實施例中，控制器140可將抑制發送目的地地址的消息發送到遠程控制件180。另外，由于控制器140自身已編程遠程控制件 180且使每一遠程控制件180與其將要控制的特定照明器120相關聯，因此對于遠程控制件180來說，在其有效負載信息中可不需要包括照明器目的地地址。在優選實施例中，遠程控制件180將在其消息的命令區段中發送命令且在其識別符區段中發送遙控件的地址。因此，控制器140無需從遠程控制件接收地址信息，這是因為控制器140維持遠程控制件180 與其控制的照明器120的關系圖。照明器通信 對于某些實施例，照明器120通常將在控制器140已請求消息時將消息發送到控制器140。然而，此并非必需的要求，因為照明器120可在無來自控制器140的“提示”的情況下將消息發送到控制器140。下文將描述此操作形式的一些說明性異常情況。照明器消息可包括地址(控制器140的)、有效負載及識別符區段。但應注意，在其中存在連接到電力網110的僅一個控制器140的實施例中，對于照明器120來說不需要發送消息的地址區段。照明器120可對數種類型的消息做出響應。上文已簡要論述簡單的控制型命令， 例如‘試通’及‘識別’命令。此外，先前已論述指示照明器120(或照明器120群組或所有照明器120)停止在將來的消息中包含地址區段數據的命令。應了解，本文中所描述的DLCS 101為可容易托管此項技術中已知的額外功能性的多功能網絡系統。盡管所屬領域的技術人員應了解可與DLCS 101集成的各種已知功能性，但下文將描述一些此類功能性的非限制性實例。舉例來說，可提供運動檢測器作為DLCS 101的一部分。照明器120可配備有所述運動檢測器且“知曉”其存在。控制器140可通過輪詢照明器120并請求‘能力’響應而獲悉此檢測能力的存在。在控制器140處鍵入的編程可激活運動傳感器并請求將運動傳感器數據發送到控制器140。此將允許控制器140基于通過運動所確定的占用而調整照明強度。或者，DLCS 101中可包括光級傳感器。傳遞到控制器140的光級傳感器信息可允許控制器140基于配備傳感器的照明器120的物理鄰近區中的周圍照明條件而動態地調整照明強度。對于其中DLCS 101控制器140與計算機網絡(例如單獨的有線或無線LAN或WAN) 通信的實施例，可將此傳感器數據報告給安全或建筑物管理系統。這些外部系統可自身按所述數據起作用，或者還引導DLCS 101控制器140采取行動。或者，控制器140可在其自身的編程內包括此安全與管理系統。此外，控制器可指示應急燈模式/配置告知居民/雇員有危險并引導其到達安全區。可并入到DLCS中且將對建筑物安全與管理有用的傳感器類型的額外非限制性實例包括熱電偶、煙霧檢測器、電力消耗計及照明器光級傳感器。來自后面的照明器光級傳感器的數據可警告出故障的或變暗的LED(其既可隨時間逐漸地又可突然地出故障/變暗)。由DLCS解釋的這些警告可用于調度對照明器的替換或調度已作為安裝的保留光源而“休眠”的額外LED或照明器的接通。此外，所屬領域的技術人員將了解，許多已知基于網絡的應用及功能可與DLCS101 一起使用。此類應用及功能包括(但不限于)基于Web的實用程序，其用于允許雇員調整其最靠近的工作區域中的照明級。此及其它應用可提供超出在當前照明系統的情況下可用的那些能力的基于DLCS 101的能力。通信基本原理 當前慣例提供經由現有AC電力線進行操作的通信協議的眾多實例。上文所論述的當前慣例的第二模式將涉及一個此種協議的使用。所有此類協議將相對低電壓的高頻信號施加到AC干線，且接收控制節點將高頻信號與低頻電力主波形分離。進一步調節所得信號并將其傳遞到節點的內部電路。內部節點電路接著適當地調制提供到所附接照明器具的 AC電壓。然而，在某些實施例中，DLCS 101以低電壓(優選地為24V或小于24V)DC格式而非經由AC向其照明器120提供電力。因此，通信輸入/輸出(I/O)級可以數個不同配置來實施。在一個配置中，使用現有通信協議或DLCS專有協議中的一者跨越AC干線發送控制器140通信。在AC干線電力網與分布式照明DC電力網之間的接口處，翻譯器接收AC消息接發通信并將其翻譯成適于施加到在分布式照明系統中所使用的穩態DC電壓電網的協議及波形。此DLCS波形的最重要特性為，在其負向脈沖與正向脈沖上平衡使得統計異常不會導致施加到照明器120內的LED 121的DC電壓的顯著變化。或者，控制器140可經配置以將適當DC信令波形直接施加到分布式照明DC電力網。選擇一個信令系統而非另一信令系統可僅僅取決于實施一個系統對實施另一系統的成本。編程照明器一旦照明器120集合已經物理及電安裝(例如通過將其放置到板塊300中且接著放置到預形成的支撐結構上)，就必須對其進行編程。此編程任務需要是不比當前慣例復雜，但其可提供遠超出當前慣例的能力。最常見編程類型中的一者涉及創建將一起發揮作用的照明器120群組。在創建此群組時，當前慣例需要在安裝期間謹慎以保證所有照明器120將由給定開關控制、將連線在一起且饋電導線將布線到所述開關的位置并從所述開關布線到群組的位置。在本發明中，存在數種用以實現此分組的方式，且所述方法中無一者需要將饋電導線直接布線到專用開關及直接從專用開關布線。另外，所有分組技術均允許將群組成員重新指派給其它群組及從其它群組重新指派群組成員(實質上重新定義群組)，而無需在物理上重新布置最初安裝的照明組件或配線。此外，即使將照明器120指派給特定群組，其仍不像在當前慣例中一樣被硬連線且可獨立控制或作為不同群組的一部分控制。在此照明器120分組的非限制性實例中，照明器120附接到電力網110的一部分。 所要的是此照明器120群組借助單個開關(在DLCS 101中，開關將被認為是遠程控制件 180)接通，正如在當前慣例中一樣。給電網部分供電，控制器140發送群組命令，所有所關注照明器120與所提供的群組地址相關聯，且所述地址與特定開關相關聯。對于利用計算機作為控制器140的一部分的實施例，此可用控制器140處的幾個鍵盤命令或觸摸屏按壓或者對基于計算機的圖形用戶接口的幾個點擊來實現。消除了將特定導線扯到特定配電盒的現有技術需要。或者，可從經設計以用于編程任務的有線或無線手持式遠程控制件發送所需的命令。此允許程序員遠離控制器140，亦允許程序員遠離正在被編程的照明器。
圖6圖解說明用于選擇照明器并將其指派給群組的方法600的一個實施例。在步驟601處，將可能為群組的成員的照明器組合件130連接到饋電線。在步驟602處，給饋電線通電。在步驟603處，用戶(例如)經由控制器的⑶I確立群組ID。在步驟604處，控制器140將命令發送到在步驟602處供電的照明器組合件130。在步驟605處，照明器組合件 130接收命令消息(參見，例如圖4A到圖4B)并存儲在步驟603處規定的群組ID。在第二分組實施例中，安裝照明器120群組，且安裝技術員在安裝每一照明器120 時或者在分批過程中在從照明器的所遞送的封裝取出照明器120之后不久掃描來自照明器的機器可讀唯一識別符126。在安裝之后，以無線方式或經由電纜從掃描裝置傳送所掃描的唯一識別符126。一種類型的此掃描裝置還可包含如上文所論述的編程遠程控制件。類似于第一實施例中所使用的那些擊鍵或點擊的擊鍵或點擊的集合使照明器120相關聯為一群組且使所述群組與特定開關(遠程控制件180)相關聯。 在第三分組實施例中，當安裝者尚未捕獲到相關的唯一識別符126且尚未隔離到所提及群組的饋電線時，可使用類似于上文所論述的編程工具的手持式遠程控制安裝工具來用信號通知控制器140 (以無線方式或經由電纜)依序使尚未編程的照明器120中的每一者照明。在每一照明器120激活時，安裝者使用所述手持式安裝工具用信號通知控制器 140此照明器120是否為正形成的群組的成員。當所述群組完成時，安裝者可用信號通知控制器140終止掃描。接著使用控制器140的能力或手持式安裝工具的能力使所述群組與特定開關相關聯。圖7圖解說明用于此第三分組實施例的群組的逐段編程的方法700。在步驟701 處，用戶(例如技術員)檢驗所有所關注照明器均被供電。在步驟702處，用戶(例如)經由門戶i/o裝置向控制器140規定群組ID。在步驟703處，用戶向控制器140發出致使控制器140開始輪詢與控制器140通信的照明器組合件130的過程的命令消息。在步驟704 處，輪詢個別照明器組合件130且(例如)通過激活照明器120提供指示。在步驟705處， 用戶確定照明的照明器是否將為群組的一部分。如果否，那么用戶通知控制器，且控制器發出關斷照明器120的命令且重復關于另一照明器組合件130的輪詢過程。如果照明器120 將為群組的一部分，那么在步驟707處用戶發出命令消息以用信號通知控制器將照明器組合件130加入所述群組中。在步驟708處，控制器將“群組”命令消息發送到照明器組合件 130。在步驟709，照明器組合件130群組接收群組命令消息并存儲所述命令消息中所提供的群組id。在步驟710處，控制器140詢問用戶以確定所述群組是否完成。如果否，那么過程返回到步驟705。在任何時間，控制器140均可用來從群組刪除照明器120或將照明器120添加到群組。此外，由于光學傳感器可為照明器120的整體組件，因此手持式編程裝置具有通過無線手段(在其中照明器組合件配備有無線能力的那些情況下)與照明器120直接通信的選項。在此情況下，照明器120可經由正常的基于電力網的通信路徑將編程信息中繼到控制器 140。嵌入于每一照明器120中的電子電路132經設計以檢查來自控制器140的每一發射的地址字段。當電路132辨識出其自身的唯一地址、其自身的群組地址(下文所解釋) 或通用地址(下文所解釋)時，照明器120繼續而解碼控制器的消息的命令部分。在一個實施例中，在照明器組合件130內部或外部添加額外傳感器。在一個實施例中，此類傳感器作為照明器120的能力來處置。接著，當控制器140查詢關于能力情況時，其獲悉此照明器120的能力中的一者是報告運動數據或光數據或傳感器提供的無論何種數據。控制器140可接著請求所述數據或命令照明器120將所述數據擴充到某種時間表上。在替代實施例中，傳感器表現得就像其是照明器120—樣。基本上，其載有相同電子封裝且進行照明器120所進行的任何操作(除發亮外)。控制器140將學會輪詢此照明器120 以找出能力并獲得對照明的否定響應。控制器140獲取的任何及所有傳感器數據可通過所述控制器起作用或轉發到所連接系統而起作用。分層群組由于每一照明器120內的電子電路132可獲悉并記住多個群組地址，因此在某些實施例中可利用分層群組的概念。此概念提供對當前所使用慣例的顯著擴展。在分層群組的一個實例中，給定照明器120可為在正常工作時間開始時接通的照明器120群組的成員且還可為在IOAM與2PM之間降低光輸出的群組的成員。在此實例中，并非所有‘工作時間’ 照明器120均為‘中午變暗’照明器120類別的成員。因此，照明器120可包括于各種重疊分組中或分組成各種集合及子集等級。此外，特定照明器120可為‘工作時間’群組的成員以及根據局部光級調整其輸出的燈群組的成員以及當特定雇員在其辦公室中時調整其等級的照明器120群組的成員。存儲于照明器組合件130中的群組地址(及例如變暗等級或傳感器值等任何其它數據)可存儲于隨機存取存儲器(RAM)或電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)或快閃存儲器或邏輯寄存器或者任何其它適合類型的存儲器。將理解，嵌入于照明器120內的任何此種存儲器被視為是本文件中別處所提及的嵌入式電子電路132的一部分。為清晰起見，“群組”的概念可用于各種粒度等級下，例如‘群組’可為房間中的所有燈或建筑物的樓層上的所有燈或者走廊中的所有燈或邏輯陣列而非明顯的物理上界定的位置中的所有燈。此邏輯群組的實例可為建筑物內的所有安全夜明燈。負載管理在當前慣例中，存在照明器具分組與配電盒中的斷路器的負載之間必須存在的基本關系。將由單個開關接通及關斷的任何燈群組必須通過饋電導線連接到單個斷路器。此情形的異常情況涉及更復雜的配線情形，其需要使用從一個刀為照明群組的某一部分饋電且從另一刀為所述群組的其它部分饋電的多刀開關。當然，必須將多個饋電導線扯到開關盒來實施此解決方案，且必須使用特殊開關來控制照明。分布式照明系統使得能夠分離照明元件控制與照明元件供電。在安裝期間，可實現每斷路器的最優照明器120負載，而不會擔憂因太多照明元件使斷路器過載或通過將小群組連接到單個斷路器而不足地利用斷 路器盒。一旦照明器120經安裝以最優地利用電力網110，就可使用DLCS 101控制器140以使照明器120的詳細電力連接對照明設計者、安裝者及管理者完全透明的方式來設計控制范例。在一個實施例中，DLCS 101允許簡化的配線與設計方案。將導線從斷路器延伸到一區域，且接著給其附接/指派照明器120直到來自那些照明器120的總最大電流汲取等于斷路器的最大容許電流為止。接著，從另一斷路器布線出另一導線且重復所述過程。在大多數情況下，可從控制器140處置修改。在其中將來可能必須添加新照明器120的情況下，在安裝期間規定由斷路器支持的照明器的數目應小于能夠支持的總數。當然，對于兩種當前慣例安裝也是如此。然而，DLCS 101使通過僅將額外照明器組合件130附接到現有板塊/電網而允許個別可控制照明的構造后添加成為可能。此顯著偏離當前慣例且為對其的改進。意外事故如同所有電子組件一樣，存在以下可能性嵌入于照明器組合件130內的電路132 可能在操作期間出故障或甚至在安裝時就不操作。同樣地，照明器120(例如LED 121)可能會出故障。或者用戶可僅希望用不同照明器120來替換照明器120。DLCS 101實現了便于替換/修復。在此情況下，一種方法是僅將照明器120從其嵌框(位于所述照明器所嵌入的結構組件內)移除并用備用件來替換照明器120。可從替換照明器120的封裝讀出其永久的唯一識別符126并手動將其鍵入到控制器140數據庫中。或者，可讀取唯一識別符 126并將其以電子方式傳送到DLCS 101控制器140。或者可提示控制器140產生‘通用試通’命令以便獲悉新的唯一識別符126。在獲悉新照明器120的唯一識別符1 之后，控制器140可將新裝置登記到所述新裝置為其中的成員的任何群組中。應注意，由于已就位的照明器120先前已向控制器140登記過了，因此登記替換照明器120僅必需單個試通響應。如果這是分布式照明系統的操作者所要的，那么此整個替換過程可為自動化的。 控制器140可經編程以進行輪詢以找出缺失的或不發揮作用的照明器120。控制器140識別缺失的(或完全不操作的)照明器120的能力將在所有情況下均為可用的。當電路132 完整無損但LED 121已出故障時通知控制器140的能力將為高級特征，且每一照明器電路 132的制造商將決定是否在特定電路132中包括所述能力。如果將包括此特征，那么控制器 140將能夠輪詢照明器120以便可以使用所述特征。參考其通過周期性輪詢獲取的數據庫中的故障信息，控制器140可將故障報告給維修人員且在進行替換時自動地重新加入新照明器120。不能提供所有可能命令的同義重復決不會減弱本文件在界定DLCS 101控制器 140的基本操作方法及支持其的系統架構方面的目的途。事實上，無法預期此類命令的完整選項板表達了本文中所揭示的發明與當前慣例之間的關鍵區別。除此之外，還應注意，本文中所提及的特定命令或協議中無一者是DLCS 101操作的一部分所特別需要的。包括其是為了使系統架構的性質及系統如何操作清晰。這些特定項目中的任一者或無一者可包括于完全實現的DLCS 101系統中。本發明涵蓋方法、系統及任何機器可讀媒體上的用于實現其操作的程序產品。本發明的實施例可使用現有計算機處理器或通過為此目的或另一目的而并入的專用計算機處理器或通過硬連線系統來實施。如上文所描述，所述實施例中的許多實施例包括程序產品，其包含用于攜載或具有存儲于其上的機器可執行指令或數據結構的機器可讀媒體。此類機器可讀媒體可為可由通用或專用計算機或者具有處理器的其它機器存取的任何可用媒體。舉例來說，此類機器可讀媒體可包含RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置或者可用來攜載或存儲呈機器可執行指令或數據結構形式的所要程序代碼且可由通用或專用計算機或者具有處理器的其它機器存取的任何其它媒體。當經由網絡或另一通信連接(硬連線、無線或者硬連線或無線的組合)將信息傳送或提供到機器時，所述機器恰當地將所述連接視為機器可讀媒體。因此，任何此種連接可恰當地稱作機
15器可讀媒體。以上各項的組合也包括于計算機可讀媒體的范圍內。舉例來說，機器可執行指令包含致使通用計算機、專用計算機或專用處理機器執行某一功能或功能群組的指令及數據。可在可由程序產品實施的方法步驟的一般情景下描述實施例，所述程序產品包括 (例如)呈由聯網環境中的機器執行的程序模塊的形式的機器可執行指令，例如程序 代碼。 通常，程序模塊包括執行特定任務或實施特定抽象數據類型的例程、程序、對象、組件、數據結構等。機器可執行指令、相關聯數據結構及程序模塊表示用于執行本文中所揭示的方法的步驟的程序代碼的實例。此類可執行指令或相關聯數據結構的特性序列表示用于實施在此類步驟中所描述的功能的對應動作的實例。本文中所描述的實施例中的許多實施例可在聯網環境中使用到具有處理器的一個或一個以上遠程計算機的邏輯連接來實踐。邏輯連接可包括此處以實例而非限制方式呈現的局域網絡(LAN)及廣域網絡(WAN)。此類聯網環境在辦公室范圍或企業范圍的計算機網絡、內聯網及因特網中是普遍的且可使用各種各樣的不同通信協議。所屬領域的技術人員可了解，此類網絡計算環境可通常囊括許多類型的計算機系統配置，包括個人計算機、手持式裝置、多處理器系統、基于微處理器的或可編程的消費類電子器件、網絡PC、小型計算機、大型計算機等。本發明的實施例還可在其中任務由通過通信網絡鏈接(通過硬連線鏈路、無線鏈路，或者通過硬連線鏈路或無線鏈路的組合)的本地與遠程處理裝置執行的分布式計算環境中實踐。在分布式計算環境中，程序模塊可位于本地及遠程存儲器存儲裝置兩者中。用于實施整體系統或其各部分的示范性系統可包括呈計算機形式的通用計算裝置，包括處理單元、系統存儲器及將包括所述系統存儲器的各種系統組件耦合到所述處理單元的系統總線。所述系統存儲器可包括只讀存儲器(ROM)及隨機存取存儲器(RAM)。所述計算機還可包括用于從磁性硬盤讀取或向其寫入的磁性硬盤驅動器、用于從可裝卸磁盤讀取或向其寫入的磁盤驅動器以及用于從可裝卸光盤(例如CD-ROM或其它光學媒體)讀取或向其寫入的光盤驅動器。所述驅動器及其相關聯機器可讀媒體為計算機提供機器可執行指令、數據結構、程序模塊及其它數據的非易失性存儲。已出于圖解說明及描述的目的呈現了前文對本發明實施例的詳細描述。其并不打算為窮盡性或將本發明限制于所揭示的精確形式，且可依據以上教示內容做出或可根據本發明的實踐獲取修改及變化形式。挑選及描述所述實施例以便解釋本發明的原理及其實際應用，從而使所屬領域的技術人員能夠在各種實施例中且以適于所涵蓋的特定用途的各種修改形式來利用本發明。
權利要求
1.一種用于控制照明的系統，其包含至少一個照明器組合件，其包括電路、照明器通信裝置及包括發光二極管的照明器，所述照明器組合件具有與其相關聯的唯一識別符，所述照明器組合件經配置以從直流電力網接收能量；至少一個控制器，所述至少一個控制器包括控制器通信裝置及經配置以從用戶接收輸入的用戶接口 ；且所述照明器通信裝置經配置以從所述控制器通信裝置接收信息。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述照明器通信裝置及控制器通信裝置經配置以用于雙向通信，使得所述照明器通信裝置可從所述控制器通信裝置發送及接收信息。
3.根據權利要求1所述的系統，其中所述電路為微處理器。
4.根據權利要求1所述的系統，其中所述控制器進一步包括計算機可讀媒體及存儲于所述計算機可讀媒體上的經配置以使得能夠在所述控制器與所述至少一個照明器之間進行通信的指令。
5.根據權利要求1所述的系統，其中所述唯一識別符以電子方式嵌入于電路中。
6.根據權利要求1所述的系統，其中序號進一步由機器可讀格式指示。
7.根據權利要求1所述的系統，其中所述序號進一步由人類可讀格式指示。
8.根據權利要求1所述的系統，其中所述控制器與非照明器裝置通信。
9.根據權利要求1所述的系統，其中所述非照明器裝置選自由以下各項組成的群組 遠程控制件、基于計算機的軟件應用、手持式計算裝置、PDA、智能電話、存儲裝置。
10.根據權利要求1所述的系統，其中所述控制器經配置以進行選擇，且所述照明器中的每一者經配置以在從由穩態電流操作模式及脈寬調制操作模式組成的群組中為至少一個照明器選擇的模式中操作。
11.根據權利要求1所述的系統，其中所述控制器與遠程控制件通信，所述遠程控制件經配置以接收用戶命令并將所述用戶命令發射到所述控制器。
12.根據權利要求1所述的系統，其中所述控制器與光級傳感器通信，所述控制器從所述光級傳感器接收光級信息并響應于所述光級的改變而將命令發送到所述照明器中的至少一者。
13.根據權利要求1所述的系統，其中所述控制器與外部建筑物管理系統通信并將光級數據提供到所述外部建筑物管理系統。
14.一種用于控制分布式照明器系統的方法，其包含獲得與位于分布式照明系統中的多個照明器中的每一者相關聯的唯一識別符；給所述多個照明器中的每一照明器指派通用識別符；將多個所述照明器組織成至少一個照明群組；給所述多個照明器中的每一照明器指派表示基于物理或任務的照明器分組的至少一個群組識別符；詢問所述至少一個照明器的一部分關于所述照明器的能力的情況；從所述至少一個照明器中的每一者接收關于每一照明器的能力的信息；以及將控制器命令發送到全局識別符中的至少一者、所述全局識別符中的一者或一者以上及所述唯一識別符中的一者或一者以上，其中所述控制器可通過使用通用地址、群組地址中的一者或一者以上及唯一中的一者或一者以上來選擇性地控制所要照明器。
15.根據權利要求14所述的方法，其中從所述照明器接收的所述信息包括地址、有效負載及識別符信息。
16.根據權利要求14所述的方法，其中所述控制器命令包括地址、命令、有效負載及識別符信息。
17.根據權利要求14所述的方法，其進一步包含將所述照明器能力信息存儲于計算機可讀媒體中；
18.根據權利要求14所述的方法，其進一步包含將控制器識別發送到至少一個照明器，其中所述照明器將所有響應發送到所述經識別控制器。
19.根據權利要求8所述的方法，其中所述控制器為至少一個照明器選擇穩態電流操作模式及脈寬調制操作模式中的一者。
20.根據權利要求14所述的方法，其中獲得所述唯一識別符包含用便攜式裝置掃描所述照明器并將與每一照明器相關聯的所述唯一識別符發射到所述控制器。
21.根據權利要求14所述的方法，其中所述將所述照明器中的每一者組織成至少一個照明群組為動態的。
22.根據權利要求14所述的方法，其進一步包含進行輪詢以找出缺失或無功能的照明器并提供關于所述缺失或無功能的照明器的通知。
全文摘要
分布式照明控制系統(DLCS)基于分布式照明系統，所述分布式照明系統將照明器裝置埋入于例如吊頂板及壁板等結構材料中。每一照明器裝置附接到電力網絡，且每一照明器裝置包括電子電路組件或與其直接相關聯，所述電子電路組件控制所述照明器的激活及操作。在正常操作中，給所述電力網絡通電且所述電子電路控制何時及如何基于通過無線手段輸送到所述電路的信號或通過強加于電力網上的信號來給所述照明器自身通電。所述信號由DLCS控制器產生，所述DLCS控制器駐存于含有所述DLCS的結構內。
文檔編號H05B37/02GK102177768SQ200980140233
公開日2011年9月7日 申請日期2009年10月8日 優先權日2008年10月10日
發明者杰弗里·B·桑普塞爾 申請人:高通Mems科技公司