专利名称：数字可寻址电子镇流器和控制单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明系统和照明系统控制单元。具体地，本发明涉及一种DALI(数字可寻址照明接口)照明系统，其包括DALI主照明控制单元和DALI镇流器。DALI协议是在附件E下的技术标准IEC 60929中阐述的，该技术标准IEC 60929是由国际电子技术委员会(International Electrotechnical Commission)维持。
背景技术：
采用DALI标准相对于诸如0～10V或相位控制的其他现有镇流器控制方法具有许多益处。利用DALI标准的一些益处在于，仅有单一的控制链路对于全部镇流器来说是必需的。而且，镇流器能够被分配软地址，以遵循特定的区域或群，而且镇流器可以被重新分区，以适应任何楼面布置的改变而不需要重新写入。
已知用于控制DALI镇流器的产品，诸如Lutron GRAFIKIntegralTM(GXI)和Ten Volt Module(TVM)，使用仅广播方法，即镇流器不是唯一地被寻址。该方法的一个缺陷是连接到控制链路的任何镇流器都将遵循由主照明控制单元发射的强度。另一缺陷是多个区域需要运行多个数据链路。
其他产品为用户提供了控制单独镇流器的能力。这些系统通过寻址单独镇流器并且不需要用于每个区域的分离的控制线路，提供了该能力。但是，这些系统是难于管理的，因为他们需要个人计算机(PC)和软件，用以执行系统的初始建立或未来重新分区。一种用于寻址镇流器的方法牵涉随机分配地址给控制链路上的镇流器，其在尝试通过地址编号识别安装空间中的镇流器时，添加了混乱和困难。另一方法需要移除安装有镇流器的夹具中的灯。镇流器然后将确定该灯是断开的。如果一次仅从一个夹具移除灯，则连接到该灯的镇流器可以被唯一地识别，并且唯一的地址可以通过控制链路发送到该镇流器。该方法是冗长的，并且需要安装者具有至每个照明夹具的通路。
因此，现有技术的系统缺少简单的解决方案或设备，用于控制照明和执行全部的初始系统建立，以及系统重新分区。因此，存在对于照明控制系统的的需要，其提供简单的用户接口，其可以用于快速和容易地重新分区照明系统。本发明提供了该解决方案。
发明内容
本发明涉及用于控制和寻址具有红外接收器的DALI镇流器的系统和方法。本发明使用DALI照明控制系统并且对其重新分区，简化了建立的处理。具体地，全部镇流器可以经由单一的数据链路进行通信，并且全部的初始镇流器地址分配可以在不使用计算机或任何其他编程设备的情况下进行。而且，镇流器可以以直观方式分配和重新分配到区域。
根据本发明的一个特征，提供了一种用于驱动电子放电灯的电子镇流器。该镇流器包括转换电路，用于产生高频驱动电压，以驱动气体放电灯中的灯电流；控制器，其联接到该转换电路；数字通信端口，其联接到该控制器，并且操作用于连接到数字通信链路；红外通信端口，其联接到该控制器，并且操作用于接收表示发射自红外发射器的红外数据信号的信号；和存储器，其联接到该控制器，并且操作用于存储该镇流器的地址。该地址唯一识别了该数字通信链路上的该镇流器，并且表示该红外数据的该信号可以包括该地址，并且该控制器操作用于在该存储器中存储该地址。
根据本发明的一个特征，表示该红外数据的该信号可以包括第一命令，并且该控制器操作用于致使该镇流器在接收到该第一命令时进入编程模式。该控制器可以操作用于在该镇流器已进入编程模式之后，致使该转换电路使该灯以第一速率闪烁。该控制器可以操作用于接收第二命令，该第二命令来自表示该红外数据信号的信号，以致使该镇流器进入寻址模式。此外，该控制器可以操作用于在该镇流器已进入该寻址模式之后，致使该转换电路使该灯以第二速率闪烁。该控制器可操作用于接收第三命令，该第三命令来自表示该红外数据信号的信号，以致使该镇流器退出该编程模式。
根据另一特征，该红外通信端口可以包括红外接收器。此外，灯管可以提供用于协助自该红外发射器到该红外接收器的该红外数据信号的发射。该灯管可以由聚氨基甲酸酯管或THV三元共聚物管制造。透镜可提供用于协助自该红外发射器到该红外接收器的该红外数据信号的发射。
根据另一特征，该红外通信端口可以操作用于接收来自该镇流器外部的红外接收器的控制信号，其中该控制信号是该红外数据信号的表示。
根据另一特征，该数字通信链路可以是DALI通信链路。
根据本发明的另一方面，提供了一种照明控制系统，其包括红外发射器，其操作用于发射红外数据信号；数字通信链路；负载控制设备，其联接到该数字通信链路，并且包括用于存储地址的存储器。该负载控制设备操作用于接收表示包括该地址的该红外数据信号的信号，并且在该存储器中存储该地址。
本发明的该方面可以包括上述特征。此外，根据另外的特征，多个控制设备可以连接到该数字通信链路，并且在该数字通信链路上的全部负载控制设备之间，该负载控制设备的地址是唯一的。而且，多个控制设备可以连接到该数字通信链路，并且该数字通信链路上的该多个负载控制设备操作用于具有相同的地址。
根据本发明的另一方面，提供了一种设定用于设备的链路地址的方法，该设备自红外发射器经由红外通信与控制链路通信。该方法包括自该红外发射器向该设备发射该链路地址，并且在该设备的存储器中存储该链路地址。
根据一个特征，该方法可以包括在自该红外发射器向该设备发射该链路地址之前，通过自该红外发射器向该设备发送第一命令，致使该设备进入编程模式。该设备可以操作用于控制照明负载，并且该方法还可以包括在该设备已进入该编程模式之后，致使该设备使该照明负载以第一速率闪烁。而且，该方法可以包括在该设备已进入该编程模式之后，通过自该红外发射器向该设备发射第二命令，致使该设备进入寻址模式。在该设备已进入该寻址模式之后，该设备可以使该照明负载以第二速率闪烁。按压多个按钮中的一个可以选取将要自该红外发射器向该设备发射的该链路地址。通过自该红外发射器向该设备发送第三命令，可以执行退出该编程模式。
根据另一特征，该红外发射器可以包括用户接口，其具有多个按钮，使得同时按压并且保持该多个按钮中的两个按钮持续预定的时间段将发送第一命令或第三命令。按压该多个按钮中的一个按钮将发送该第二命令。多个设备可以连接到该控制链路，并且该链路地址被发射到该多个控制设备中的至少两个。
根据本发明的另一特征，提供了一种寻址与控制链路通信的设备的方法。该方法包括致使该设备选取随机地址，该随机地址显著大于可能与该控制链路通信的设备的最大数目，通过执行该可能的随机地址的全域的二进制树形搜索方法，断定该设备的该随机地址，向该随机地址处的该设备发射达到可能与该控制链路通信的设备的该最大数目的短地址，并在存储器中存储该短地址。
根据本发明的一个特征，多个设备与该控制链路通信，并且该二进制树形搜索方法包括断定该设备的该随机地址是否处于可能的随机地址的子集中，减小可能的随机地址的子集，并且重复先前的步骤。
根据本发明的另一方面，提供了一种将设备自主照明控制单元的用户接口分配到群的方法，其中该设备和该主照明控制单元这两者均与控制链路通信。该方法包括使用该主照明控制单元的该用户接口，选取该设备，将该设备分配到该群，并且在该主照明控制单元的存储器中存储该分配。
根据本发明的另一方面，提供了一种主照明控制单元，其包括控制器；用户接口，其联接到该控制器；数字通信端口，其联接到该控制器，并且操作用于连接到数字通信链路，该数字通信链路具有也连接于其上的控制设备，该控制设备具有地址；和存储器，其联接到该控制器，并且操作用于存储该控制设备的地址。该控制器操作用于致使该控制设备选择随机地址，该随机地址显著大于可能与该数字通信链路通信的设备的最大数目，通过执行该可能的随机地址的全域的二进制树形搜索方法，断定该控制设备的该随机地址，并向该随机地址处的该控制设备发射达到可能与该数字通信链路通信的设备的该最大数目的短地址。
根据本发明的另一方面，提供了一种主照明控制单元，其包括控制器；用户接口，其联接到该控制器；数字通信端口，其联接到该控制器，并且操作用于连接到数字通信链路，该数字通信链路具有也连接于其上并且具有地址的控制设备；和存储器，其联接到该控制器，并且操作用于存储该控制设备的该地址。该控制器操作用于选取该控制设备的该地址，将该设备分配到群，并且在存储器中存储该分配。
通过参考附图而进行的下面的对说明性实施例的详细描述，本发明的另外的特征和优点将变得显而易见。
当结合附图阅读时，上述发明内容以及随后的优选实施例的详细描述将更加容易理解。为了说明本发明的目的，在附图中示出了本发明的示例性构造，其中相同的元件具有相同的参考数字；但是本发明不限于所公开的特定方法和手段。在附图中图1a说明了具有DALI镇流器的示例性照明控制系统；图1b说明了示例性主照明控制单元的框图；图1c说明了示例性主照明控制单元的用户接口；图2是用于寻址控制链路上的多个设备的处理的流程图；图3是将控制链路上的多个设备分配到特定群或区域的处理的流程图；图4a说明了具有红外(IR)接收器的DALI镇流器的第一实施例；图4b说明了DALI镇流器的第二实施例；图4c说明了IR发射器的实施例；图5是用于使用IR通信设定控制链路上多个设备的链路地址的方法的流程图；和图6是说明了DALI命令处理的流程图。
说明性实施例的详细描述本发明的主照明控制单元使用和重新分区DALI照明控制系统，提供了建立的简单化处理。根据本发明，全部镇流器可以位于单一的数字通信链路上，并且可以执行全部初始的镇流器地址分配，而不使用计算机或任何其他的编程设备。主照明控制单元提供用于直观的方式，通过该方式，镇流器可以分配到区域中。而且，传感器，诸如占用率传感器，可以直接连接到通信链路，并且可以被分配用于控制一个或更多个区域。
现在参考图1a，其中说明了示例性系统100的全域视图，其包括DALI主照明控制单元102、墙上站(wallstation)104、RS485通信链路105、和根据本发明的两个DALI镇流器108和114。DALI镇流器108和114分别驱动灯110和116。如将在下文中讨论的，灯管112和118是饶性塑料管，用于将红外(IR)信号引导到包括在每个DALI镇流器中的IR接收器。主照明控制单元102与镇流器通过DALI控制链路103进行通信。镇流器108和104由AC(交流电流)源106供电。
参考图1b，具有控制器124的主照明控制单元102的示例性框图。DALI数字通信端口120和RS485数字通信端口122允许分别与DALI控制链路103和RS485通信链路185进行通信。存储器126存储系统数据，诸如镇流器地址。主照明控制单元102的用户接口128具有用于用户输入的若干按钮130和多个LED132和两个7段显示器134，用于反馈给用户。
主照明控制单元102的用户接口128类似于GRAFIK EYE控制单元上的用于接口，该GRAFIK EYE控制单元可以获得自LutronElectronic Co.，Inc of Coopersburg，PA，并且如图1c所示。第一、第二、第三、第四和第五情景按钮150、152、154、156、158用于选取照明预置(或情景)，以及进入和退出编程模式。7段显示显示器134提供例如当前所选DALI镇流器108的地址、或主照明控制单元102模式的反馈。渐变提高按钮(fade raise button)142、渐变降低按钮(fade lowerbutton)144、主提高按钮146、和主降低按钮148提供用于在正常操作和编程期间用户进行输入。区域提高(或区域分配)按钮162用于在正常操作期间提高照明区域的强度，并且用于在编程模式时将镇流器108分配到主照明控制单元108的区域。区域降低(或区域取消分配)按钮164用于在正常操作期间降低区域照明的强度，并且在编程模式中自主照明控制单元108取消分配镇流器108。区域LED60在正常操作期间提供区域强度的反馈，或在编程期间提供所选区域的反馈。以下将解释在编程期间用户接口128的按钮和LED的操作。
主照明控制单元102向每个镇流器分配短地址(例如在1～64之间)，其用于根据DALI协议与DALI镇流器通信。在初始化处理期间(以下将参考图2进行描述)，主照明控制单元102命令全部镇流器108和114选择随机的24比特地址。下一步，主照明控制单元系统化地向每个镇流器108、114分配其唯一的短地址。向每个镇流器分配单独的短地址将链路103限制到仅有64个镇流器。但是，根据本发明，镇流器也可以通过IR通信单独地被寻址，因此，在必要时，克服了链路上64个镇流器的限制。注意该短地址可以是“链路”地址。
主照明控制单元102允许安装者或照明设计者将每个镇流器分配到主照明控制单元上的区域。主照明控制单元102将允许镇流器被分配到达到16个区域。注意，如在此处所使用的，术语“区域”对应于根据DALI协议的“群”(group)。而且，主照明控制单元102将允许连接达到4组(sets)的占用率传感器，而不需要接口，并且该传感器可以控制一个或更多的区域。主照明控制单元102提供用于通过在非易失性存储器126中存储镇流器映射进行镇流器替换。一旦进行了配置，主照明控制单元102进一步通过使用情景按钮150、152、154、156、158允许用户从该单元的前侧选取情景或从墙上站104选取情景，并且用户将能够使用区域提高和降低按钮162、164调整情景级别。可以设定情景之间的渐变时间，并且主照明控制单元102可以寻址其他的系统组件。
现在参考图2，其中示出了用于寻址控制链路上多个设备的方法的流程图。该处理作为二进制树形搜索执行，并且开始于步骤200。在步骤202，初始化处理开始，其中全部镇流器向其自身分配随机的24比特地址。优选的是，每个设备向其自身分配显著大于链路上设备总数的随机地址。“显著大于”意味着比控制链路上可能的短地址最大数目大至少1024(2^10)倍，在该情况中，是至少65536(2^16)，意味着是16比特数据。在步骤204，设定地址搜索空间的上限(UpLimit)和下限(LowLimit)。例如，UpLimit设定为最大24比特地址，其是224，并且LowLimit设定为0。通过将上限除以2，确定该地址空间的中值(UpLimit/2)。短地址的值(Short_address)也被初始化为0。
在步骤206，主照明控制单元确定连接到系统的任何设备是否还待分配短地址。如果全部设备已经分配了短地址，则该处理在步骤208结束。如果存在需要短地址的设备，则在步骤210，针对具有小于在步骤204设定的下限和上限之间的中值地址的地址的镇流器，对链路进行查询。下一步，在步骤212，确定是否有任何设备响应于该查询。如果没有设备响应，则将下限值改变到在步骤204确定的中值地址，并且确定新的中值地址值。该处理使用该新的中值地址值返回到步骤210。如果在步骤212有设备响应，则在步骤216确定是否有多于一个设备作出了响应。如果仅有一个设备响应，则在步骤220，将短地址分配给该设备，并且将该设备设定为不对任何进一步的查询进行响应。根据DALI协议，该唯一的短地址是0和63之间的值，其可以存储在镇流器的存储器中。在该步骤，该短地址值在被分配给镇流器后，也递增1。该处理返回步骤206，以搜索没有短地址的任何另外的设备。如果在步骤216有多于一个设备作出了响应，则将上限值改变到在步骤210确定的中值地址值，并且确定新的中值地址值。该处理使用该新的中值地址值返回210。图2的用于寻址DALI链路上设备的处理仅提供用于示例性的目的，可以使用其他处理。
DALI链路103上的双向通信允许主照明控制单元102按照循环法(round robin)方式请求每个镇流器的状态，以检测故障的镇流器或灯。这将检查已烧坏的灯或故障的镇流器。没有来自地址的应答指示了镇流器已发生故障或未供电。该检查还允许用于“紧急模式”。例如，如果一些镇流器群故障或失去供电，其他镇流器可以设定到其紧急强度级别以进行补偿。
如果镇流器故障或进行更换，新的镇流器需要重新寻址。这是通过调用步骤202的初始化处理实现的，以产生用于全部镇流器的新的随机地址。仅仅是没有短地址的新镇流器响应在步骤206开始的搜索和寻址处理。一旦被找到，这些镇流器将被分配那些在检测故障镇流器期间未响应的短地址。如果仅有一个镇流器故障，则区域分配(见以下的图3)也将自动分配给该镇流器，否则用户将需要将该新的镇流器分配到正确的区域。如果区域分配是不正确的，则用户将能够重新分配镇流器。而且，配备有IR接收器的镇流器可以使用以下描述的IR发射器被寻址并被分配到区域。
现在参考图3，将描述自主照明控制单元将控制链路上的多个设备分配到特定的群或区域的处理。通常，用户自主照明控制单元的用户接口前进通过控制链路上的每个设备，将每个设备分配到群，并且然后将在主照明控制单元中的存储器中存储该分配。
图3中提供的流程图进一步详细地描述了该操作，并且是在照明控制系统中将DALI链路上的设备分配到区域(或群)的方法的一种可行实现方案。用户在步骤300开始，并且在步骤302，通过按压主照明控制单元102的用户接口128上按钮的组合，进入“编程模式”。例如用户可以同时按压并且保持第一情景按钮150和第五按钮158持续数秒，以进入“编程”模式。下一步，在步骤304，选取短地址1处的镇流器，以开始该处理。在步骤306，由于选取了具有短地址1的镇流器，因此数字“1”显示在主照明控制单元102的7段显示器134上，并且在短地址1处的荧光灯负载(例如灯110)在任务空间中闪烁，由此用户能够以可视方式确定处于该地址的镇流器。灯闪烁的速率优选的是每2秒闪亮一次。如果在步骤308，用户没有完成将镇流器分配到特定区域，则在步骤310，用户通过按压对应于用户希望将镇流器分配到的区域的用户接口128上的区域提高按钮162，选择第一镇流器(即在短地址1处的镇流器)将要分配到的区域。在步骤312，用于所选区域的区域LED160可以在用户接口128上照亮，并且至该区域的该镇流器的分配被存储在主照明控制单元102的存储器中。在步骤314、320、322、324和326，如果用户希望对控制链路上另外的镇流器编程，则用户按压主提高按钮146，以移动到DALI控制链路103上的下一更高的镇流器，或按压主降低按钮148，以移动到DALI控制链路103上的下一更低的镇流器。用户然后重复上述分配处理。如果用户在步骤314或步骤308完成，则在316，用户可以选取退出编程模式。例如，用户可以同时按压并且保持第一情景按钮150和第五按钮158持续数秒，以退出“编程”模式。为将任何镇流器或传感器重新分配到新的区域，对于该镇流器地址或传感器输入重复DALI区域分配处理。
尽管DALI协议的操作量是非常大的，但不需对镇流器进行寻址，因而没有对于主DALI控制器(即用以在DALI链路上发送命令给镇流器的控制器)的需要。本发明通过使用具有IR接收能力的镇流器和用于通过传入的IR命令来寻址镇流器的处理，克服了这一限制。
图4a说明了根据本发明的具有IR接收器422的示例性DALI镇流器(例如镇流器108)简化的框图。DALI镇流器108包括整流电路404，其能够连接到AC电源402，该AC电源提供具有给定线路频率(典型地是50Hz或60Hz)的AC线路电压。整流电路404转换AC线路电压，以提供全波整流电压。整流电路404连接到填谷电路(valleyfill)406。填谷电路406选择性地使能量存储设备充电和放电，以便于创建填谷电压。高频旁路电容器407连接为跨接在填谷电路406的输出端子之间。填谷电路406的输出端子接下来连接到转换电路408的输入端子。转换电路408将填谷电压转换到高频AC电压。转换电路408的输出端子连接到输出电路409，其典型地包括谐振槽。输出电路409对转换电路408的输出进行滤波，以提供基本上正弦的高频电压，并提供电压增益和增加的输出阻抗。可以连接输出电路409，以驱动负载410，诸如气体放电灯；例如荧光灯。联接到负载410的输出电流测定电路412提供负载电流反馈给驱动电路416。驱动电路416提供控制信号，以控制转换电路408的操作，以便于提供所需的负载电流给负载410。镇流器108的驱动列(drive train)在名称为“Single SwitchElectronic Dimming Ballast”的美国专利申请10/006,036中有进一步详细的描述。
灯管112接收来自发射器418的IR辐射420并将其引导至IR接收器422。优选地，灯管112包括基于聚氨基甲酸酯的酯的管，例如由Norton Plastics of Akron，Ohio制造的由TYGOTHANE制成，如在美国专利No.5,987,205中描述的。灯管具有可延展性杆，其安置在中空管中，以允许该中空管弯曲到配置中。可替换地，灯管可以由四氟乙烯、六氟丙烯和二氟乙烯(THV)三元共聚物制成。但是，也可使用其他合适的替代方案。应当注意，除了灯管，可以使用光学透镜，用于协助自IR发射器418到IR接收器422的IR辐射420的发射。
IR接收器422解码来自IR发射器418的IR命令，并将所解码的命令输入到DALI镇流器108内的控制器424。此外，控制器424可以经由通信端口414，发射DALI命令给主照明控制单元102，并且自主照明控制单元102接收DALI命令。响应于来自IR接收器422或通信端口414的输入，控制器424输出信号给驱动电路416，其导致相应地驱动转换电路408。存储器426提供用于存储镇流器108的地址。电源428连接为跨接在整流电路404的输出端子之间，并且提供用于通信端口414、驱动电路416、IR接收器422、和控制器424的操作所必需的电力。控制器424优选地是微处理器，但是可以是任何种类的处理单元，诸如ASIC(专用集成电路)或PLD(可编程逻辑器件)。注意，主照明控制单元102、AC源402、灯410和IR发射器418不是DALI镇流器的一部分。
图4b说明了根据本发明的DALI镇流器430的第二实施例的简化的框图。此处，灯管112’和IR接收器422’被安放在镇流器430外部的外壳434中。IR接收器422’解码来自IR发射器418的IR命令，并将所解码的命令输入到镇流器430中的IR通信端口432。IR通信端口432简单地将所解码的命令自DALI镇流器430内的IR接收器422路由到控制器424。在外壳434中的IR接收器422’和控制器424之间通信的信号与先前实施例中的IR接收器422和控制器424之间通信的信号相同。与灯管112情况相同，灯管112’包括基于聚氨基甲酸酯的酯的管，例如由TYGOTHANE制成，但是也可以使用THV三元共聚物或其它合适的替代方案。应当注意，除了灯管之外，也可以使用光学透镜，以协助自IR发射器418到IR接收器422’的IR辐射420的发射。全部其他模块功能与上述在图4a中描述的镇流器108相同。
图4c示出了IR发射器440的实施例。提供了第一按钮450、第二按钮452、第三按钮454、第四按钮456、第五按钮458和提高/降低摇移器460。IR数据信号420发出自IR发射器440的顶端442。
本发明提供了一种新颖的方法，用于使用IR通信分配诸如DALI镇流器108的设备的短地址、以及分配区域和其他设定。通常，用于使用IR通信设定控制链路上多个设备的短地址的处理包括通过自IR发射器向第一设备发送命令，致使该第一设备(例如DALI镇流器或其他设备)进入编程模式；通过IR通信，向第一设备发射短地址(达到链路上设备的总数目，优选的是1～64)；在第一设备的存储器中存储该短地址；通过自IR发射器向第一设备发送命令，致使该第一设备退出编程模式；以及对于控制链路上的全部设备重复上述步骤。
图5进一步详细描述了上述处理。在步骤500，该处理开始，用于使用IR通信，寻址控制链路上的设备。在步骤502，为了开始寻址处理，用户指定荧光灯夹具处的IR发射器，该荧光灯夹具具有镇流器，该镇流器带有外部或内部IR接收器。IR灯管突出通过该夹具，由此空间中的用户能够向镇流器发送IR命令。在步骤504，用户通过在IR发射器处登入适当的命令，进入所选镇流器的“编程”模式。例如，用户可以同时按压并且保持IR发射器440上的第一按钮450和第五按钮458持续数秒，以进入“编程”模式。此时，连接到所选镇流器的灯将闪烁，作为所选镇流器处于“编程”模式的指示。然后，在步骤505，用户通过在IR发射器418处登入适当的命令，进入“寻址”模式。例如，用户可以按压IR发射器440上的提高/降低摇移器460直到进入“寻址”模式。现在，连接到所选镇流器的灯以较快的速率闪烁，作为所选镇流器处于“寻址”模式的指示。在步骤506，用户输入达到链路上镇流器的可能总数目的短地址。使用IR发射器440，用户通过按压第一按钮440有机会选择输入地址0，通过按压第二按钮442有机会选择输入地址1，通过按压第三按钮444有机会选择输入地址2，通过按压第四按钮446有机会选择输入地址3，以及通过按压第五按钮448有机会选择输入地址4。当然，用户通过使用IR发射器440限于仅选择5个地址。但是，通过具有另外的键的更先进的发射器，用户能够在控制链路上可能的全部64个短地址之间进行选择。在步骤508，在步骤506中选取的地址经由IR通信发射到镇流器，并被存储在镇流器的存储器中，并且退出“寻址”模式。在选取了地址之后，镇流器将通过快速使灯渐变到一个极限值照明级别、暂停、渐变到另一极限值照明级别、暂停并且然后渐变到中等，表示出地址已改变。在步骤510，用户退出“编程”模式，并且对于下一镇流器重复上述步骤，直到完成。例如，用户可以同时按压并且保持IR发射器440上的第一按钮450和第五按钮458持续数秒，以退出“编程”模式。根据本发明，IR发射器控制可以是带有按钮的标准远端，或者是PDA(个人数字助理)。根据图5，注意，所使用的协议不必是DALI协议，并且受控设备不必是镇流器。
上述实现方案的优点在于，其避免了随机分配短地址给镇流器，这样做会在通过地址编号识别空间中的镇流器时添加混乱和困难。通过使用IR通信，短地址能够以逻辑方式分配，提供了系统建立的便利。由于两个设备能够被分配相同的短地址，因此，可以有超过64个镇流器连接到控制链路。本发明还克服了先前寻址技术的另一个问题，因为在编程镇流器的地址之前，灯不需要从镇流器的夹具移除。通过经由IR通信寻址镇流器，也避免了需要获得至照明夹具通路以移除灯，以便于向镇流器分配地址。
本实现方案的另一优点在于，其允许添加新的特征。例如，该方法可以用于经由IR通信编程其他特性，诸如镇流器群、最大照明级别、最小照明级别、默认强度级别、情景级别、渐变次数和渐变速率。同样，如果IR通信系统以双向通信操作，则镇流器可以发射当前操作特性和诊断反馈，用于在IR发射器处显示。
DALI命令的读取是基于中断的。中断处理装置以逐个比特方式处理上升沿或降低沿，并且重新创建传入的DALI命令。一旦命令被读取和重新创建，它们随后被按照如图6所示进行处理，其开始于步骤600。在步骤602、604、606和608，检查所接收的地址，以查看其是否属于镇流器地址。可能的地址类型是短地址(单独镇流器)、群地址(镇流器群)、和广播(全部镇流器)。例如，在步骤602和604针对所识别的短地址、或在步骤606和608针对所识别的群地址检查了地址之后，如果所接收的命令不属于镇流器，则该处理在步骤624停止。
如果该地址涉及镇流器，则所接收的命令需要在步骤612～622进行处理。可能的命令类型是电弧级别命令(arc-level commands)(用于改变电弧功率照明级别的指令)、正常命令(不需要诸如关闭、渐变亮等参数的基本命令集)和特殊命令(需要诸如存储值、存储地址等参数的命令集)。该命令处理之后，在步骤624程序退出。
除DALI协议之外，镇流器还可以并入在DALI标准中未要求或未限定的更多特征。最明显的特征是IR寻址，由此单独的镇流器可以被寻址，而不要主照明控制单元。当上述DALI镇流器和DALI主照明控制单元使用DALI协议用于在数字通信链路上通信时，应注意的是，所公开的镇流器、主照明控制单元和方法应用于具有带有数字地址的设备的任何数字链路。
尽管结合多种附图的优选实施例描述了本发明，但是应当理解，可以使用其他类似实施例，或者可以针对所描述的实施例执行修改方案和添加方案，以执行本发明的相同功能而不偏离本发明。而且，应当强调，多种计算机平台，包括手持设备操作系统、和其他专用操作系统都是可以预期的。而且，本发明可以在多个处理芯片或设备中或其之间实现，并且存储可以类似地在多个设备之间进行。因此，本发明不应限制于任何单一的实施例，而是其应被解释为根据所附权利要求的范围之中。
权利要求
1.一种用于驱动气体放电灯的电子镇流器，包括转换电路，用于产生高频驱动电压，以驱动在所述气体放电灯中的灯电路；控制器，其联接到所述转换电路，用于控制所述转换电路；数字通信端口，其联接到所述控制器，并且操作用于连接到所述数字通信链路；红外通信端口，其联接到所述控制器，并且操作用于接收表示发射自红外发射器的红外数据信号的信号；和存储器，其联接到所述控制器，并且操作用于存储所述镇流器的地址；其中表示所述红外数据的所述信号包括所述地址，并且所述控制器操作用于在所述存储器中存储所述地址；和其中当所述镇流器连接到所述数字通信链路时，所述地址识别所述镇流器。
2.权利要求1的电子镇流器，其中，表示所述红外信号的所述信号包括第一命令，并且所述控制器操作用于在接收到所述第一命令时致使所述镇流器进入编程模式。
3.权利要求2的电子镇流器，其中，所述控制器操作用于在所述镇流器已进入所述编程模式之后，致使所述转换电路使所述灯以第一速率闪烁。
4.权利要求3的电子镇流器，其中，表示所述红外信号的所述信号包括第二命令，并且所述控制器操作用于在接收到所述第二命令时致使所述镇流器进入寻址模式。
5.权利要求4的电子镇流器，其中，所述控制器操作用于在所述镇流器已进入所述寻址模式之后，致使所述转换电路使所述灯以第二速率闪烁。
6.权利要求5的电子镇流器，其中，所述第二速率快于所述第一速率。
7.权利要求5的电子镇流器，其中，表示所述红外信号的所述信号包括第三命令，并且所述控制器操作用于在接收到所述第三命令时致使所述镇流器退出所述编程模式。
8.权利要求1的电子镇流器，其中，所述红外通信端口包括红外接收器。
9.权利要求8的电子镇流器，其中，所述红外通信端口进一步包括灯管，用于协助自所述红外发射器到所述红外接收器的所述红外数据信号的发射。
10.权利要求9的电子镇流器，其中，所述灯管包括聚氨基甲酸酯管。
11.权利要求9的电子镇流器，其中，所述灯管包括THV三元共聚物管。
12.权利要求8的电子镇流器，其中，所述红外通信端口进一步包括透镜，用于协助自所述红外发射器到所述红外接收器的所述红外数据信号的发射。
13.权利要求1的电子镇流器，其中，所述红外端口操作用于接收来自所述镇流器外部的红外接收器的控制信号，并且所述控制信号是所述红外数据信号的表示。
14.权利要求1的电子镇流器，其中，所述数字通信链路是DALI通信链路。
15.一种照明控制系统，包括红外发射器，其操作用于发射红外数据信号；负载控制设备，其操作用于控制照明负载，并且包括用于存储地址的存储器；所述负载控制设备操作用于接收表示包括所述地址的所述红外数据信号的信号，并且在所述存储器中存储所述地址；所述负载控制设备适用于连接到数字通信链路。
16.权利要求15的照明控制系统，其中，表示所述红外数据信号的所述信号包括第一命令，并且所述负载控制设备操作用于在接收到所述第一命令时进入编程模式。
17.权利要求16的照明控制系统，其中，所述控制设备在所述设备已进入所述编程模式之后，致使所述照明负载以第一速率闪烁。
18.权利要求17的照明控制系统，其中，表示所述红外数据信号的所述信号包括第二命令，并且所述负载控制设备操作用于在接收到所述第二命令时进入寻址模式。
19.权利要求18的照明控制系统，其中，所述控制设备在所述设备已进入所述寻址模式之后，致使所述照明负载以第二速率闪烁。
20.权利要求19的照明控制系统，其中，所述第二速率快于所述第一速率。
21.权利要求19的照明控制系统，其中，表示所述红外数据信号的所述信号包括第三命令，并且所述控制设备操作用于在接收到所述第三命令时退出所述编程模式。
22.权利要求15的照明控制系统，进一步包括红外接收器，其联接到所述镇流器；所述红外接收器操作用于接收所述红外数据信号。
23.权利要求22的照明控制系统，其中，所述红外接收器操作用于向所述镇流器输出表示所述红外数据信号的控制信号。
24.权利要求23的照明控制系统，其中，所述红外接收器进一步包括灯管，用于协助自所述红外发射器到所述红外接收器的所述红外数据信号的发射。
25.权利要求23的照明控制系统，其中，所述红外接收器包括透镜，用于协助自所述红外发射器到所述红外接收器的所述红外数据信号的发射。
26.权利要求15的照明控制系统，其中，所述负载控制设备进一步包括红外接收器，其操作用于接收所述红外数据信号。
27.权利要求26的照明控制系统，其中，所述负载控制设备进一步包括灯管，用于协助自所述红外发射器到所述红外接收器的所述红外数据信号的发射。
28.权利要求26的照明控制系统，其中，所述负载控制设备进一步包括透镜，用于协助自所述红外发射器到所述红外接收器的所述红外数据信号的发射。
29.权利要求15的照明控制系统，进一步包括所述数字通信链路，并且多个负载控制设备连接到所述数字通信链路，其中每个所述负载控制设备具有唯一的地址。
30.权利要求15的照明控制系统，进一步包括所述数字通信链路，并且多个负载控制设备连接到所述数字通信链路，其中所述负载控制设备中的至少两个具有相同的地址。
31.权利要求15的照明控制系统，其中所述负载控制设备是镇流器。
32.权利要求15的照明控制系统，其中，所述数字通信链路是DALI通信链路。
33.一种设定用于设备的链路地址方法，该设备自红外发射器经由红外通信而与控制链路通信，该方法包括以下步骤自所述红外发射器向所述设备发射所述链路地址；和在所述设备的存储器中存储所述链路地址。
34.权利要求33的方法，进一步包括以下步骤在从所述红外发射器向所述设备发射所述链路地址之前，通过自红外发射器向所述设备发送第一命令，致使所述设备进入编程模式。
35.权利要求34的方法，其中所述设备操作用于控制照明负载，所述方法进一步包括以下步骤在所述设备已进入所述编程模式之后，致使所述设备使所述照明负载以第一速率闪烁。
36.权利要求35的方法，进一步包括以下步骤在所述设备已进入所述编程模式之后，通过自所述红外发射器向所述设备发送第二命令，致使所述设备进入寻址模式。
37.权利要求36的方法，进一步包括以下步骤在所述设备已进入所述寻址模式之后，致使所述设备使所述照明负载以第二速率闪烁。
38.权利要求37的方法，其中所述红外发射器具有按钮，所述方法进一步包括以下步骤在自所述红外发射器向所述设备发射所述链路地址之前，按压所述按钮，以选取所述链路地址。
39.权利要求38的方法，进一步包括以下步骤通过自所述红外发射器向所述设备发送第三命令，致使所述设备退出所述编程模式。
40.权利要求39的方法，其中，所述红外发射器具有多个按钮，所述方法进一步包括以下步骤在发送所述第三命令之前，同时按压并且保持所述多个按钮中的多于一个按钮的预定组合持续预定的时间段。
41.权利要求37的方法，其中所述第二速率快于所述第一速率。
42.权利要求36的方法，其中所述红外发射器具有按钮，所述方法进一步包括以下步骤在发送所述第二命令之前按压所述按钮。
43.权利要求34的方法，其中所述红外发射器具有多个按钮，所述方法进一步包括以下步骤在发送所述第一命令之前，同时按压并且保持所述多个按钮中的多于一个按钮的预定组合持续预定的时间段。
44.权利要求33的方法，其中所述多个设备连接到所述控制链路，并且所述链路地址被发射到所述多个控制设备中的至少两个控制设备。
45.一种寻址与控制链路通信的设备的方法，包括以下步骤致使所述设备选取随机地址，所述随机地址显著大于可能与所述控制链路通信的设备的最大数目；通过执行可能的随机地址的全域的二进制树形搜索方法，断定所述设备的所述随机地址；向所述随机地址处的所述设备发射达到可能与所述控制链路通信的设备的所述最大数目的短地址；和在存储器中存储所述短地址。
46.权利要求45的方法，其中，多个设备与所述控制链路通信，并且所述二进制树形搜索方法进一步包括以下步骤(a)断定所述设备的所述随机地址是否处于可能的随机地址的子集中；(b)减小可能的随机地址的所述子集；和(c)重复步骤(a)和(b)。
47.一种方法，其将具有设备地址的设备自具有存储器的主照明控制单元的用户接口分配到群，其中所述设备和所述主照明控制单元这两者均与控制链路通信，所述方法包括以下步骤使用所述主照明控制单元的所述用户接口，选取所述设备，使用所述用户接口，选取所述群；和在所述主照明控制单元的所述存储器中，存储至所述群的所述设备地址的分配。
48.权利要求47的方法，进一步包括以下步骤将所述设备地址显示在所述用户接口的第一显示器上。
49.权利要求48的方法，其中，使用所述用户接口选取所述设备地址进一步包括以下步骤按压所述用户接口上的按钮。
50.权利要求49的方法，其中，所述设备是负载控制设备，其联接到照明负载，所述方法进一步包括以下步骤在使用所述用户接口选取所述设备地址之后，致使所述设备使所述照明负载闪烁。
51.权利要求50的方法，其中，选取所述群包括按压所述用户接口上的区域分配按钮。
52.权利要求51的方法，进一步包括以下步骤在选取所述群之后，照亮所述用户接口上的第二显示器，以提供关于所述群被选取的视觉指示。
53.权利要求52的方法，进一步包括以下步骤按压所述用户接口上的区域取消分配按钮；和从所述存储器删除至所述群的所述设备地址的所述分配。
54.权利要求50的方法，其中，所述设备使所述照明负载以每两秒一次闪烁的速率进行闪烁。
55.权利要求48的方法，其中，所述第一显示器是7段显示器。
56.权利要求47的方法，进一步包括以下步骤在使用所述用户接口选取所述设备地址之前，致使所述主照明控制单元进入编程模式。
57.权利要求56的方法，进一步包括以下步骤使所述主照明控制单元退出所述编程模式。
58.权利要求57的方法，其中，所述用户接口包括多个按钮，并且其中，致使所述主照明控制单元退出所述编程模式包括同时按压并且保持所述多个按钮中的多于一个按钮的预定组合持续预定的时间段。
59.权利要求56的方法，其中，所述用户接口包括多个按钮，并且其中，致使所述主照明控制单元进入所述编程模式包括同时按压并且保持所述多个按钮中的多于一个按钮的预定组合持续预定的时间段。
60.一种主照明控制单元，包括控制器；用户接口，其联接到所述控制器；数字通信端口，其联接到所述控制器，并且操作用于连接到数字通信链路，该数字通信链路具有也连接到其上的控制设备；所述控制设备具有地址；和存储器，其联接到所述控制器，并且操作用于存储所述控制设备的所述地址；其中所述控制器操作用于致使所述控制设备选择随机地址，所述随机地址显著大于可能与所述数字通信链路通信的设备的最大数目；通过执行可能的随机地址的全域的二进制树形搜索方法，断定所述控制设备的所述随机地址；向所述随机地址处的所述控制设备发射达到可能与所述数字通信链路通信的设备的所述最大数目的短地址。
61.权利要求60的主照明控制单元，其中所述数字通信链路是DALI通信链路。
62.一种主照明控制单元，包括控制器；用户接口，其联接到所述控制器；数字通信端口，其联接到所述控制器，并且操作用于连接到数字通信链路，该数字通信链路具有也连接到其上的控制设备；所述控制设备具有地址；和存储器，其联接到所述控制器，并且操作用于存储所述控制设备的所述地址；其中所述控制器操作用于选取所述控制设备的所述地址；选取群；和在存储器中存储至所述群的所述控制设备的所述地址的分配。
63.权利要求62的主照明控制单元，其中，基于来自所述用户接口的输入选取所述控制设备的所述地址。
64.权利要求62的主照明控制单元，其中，基于来自所述用户接口的输入选取所述群。
65.权利要求62的主照明控制单元，其中，所述数字通信链路是DALI通信链路。
全文摘要
用于提供具有红外接收器的、诸如DALI镇流器的负载控制设备的系统和方法。该负载控制设备驻留在数字通信链路上，并且经由灯管接收红外命令。该命令输入到微处理器，以设定负载控制设备的地址。以如此方式寻址负载控制设备允许多个控制设备驻留在被相同短地址所寻址的单一通信链路上。该控制设备可以被移除和更换，并且被移除设备的短地址和区域分配可以经由红外通信被重新分配给替换设备。该负载控制设备经由在红外接收器上接收的命令，可以安置在多种模式中(例如编程模式或寻址模式)。
文档编号H05B37/02GK1784933SQ200480011964
公开日2006年6月7日 申请日期2004年4月30日 优先权日2003年5月2日
发明者拉斯克什·库马尔, 唐纳·雷·莫塞布鲁克, 马修·什克沃赖茨, 迈克尔·A·津塔拉 申请人:卢特龙电子公司