CN101014913A - 可编程壁箱调光器 - Google Patents
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Abstract
公开了一种可编程壁箱调光器。一旦进入可编程模式,该调光器出现一主菜单,用户可从该主菜单中选择一个或多个特征来编程。用户可以通过启动调光器的升高/降低亮度致动器来在可编程特征列表中滚动。用户可以通过启动调光器控制开关来选择高亮的特征。该调光器可以进入与该所选特征相关的值选择模式。在值选择模式中,用户可以通过启动调光器的升高/降低亮度致动器来在限定所选特征的特征列表中滚动。用户可以为所选特征选择值。所选的值可以存储到调光器的存储器中。当加电时通过启动控制开关实现进入编程模式,或者如果该控制装置已经被启动至少预定时间周期时实现进入编程模式。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2004年7月15日的名称为“ProgrammableWallbox Dimmer(可编程壁箱调光器)”的美国申请No.10/892,510的优先权,在此通过参考结合其全部内容。
技术领域
总的来说,本发明涉及光控制装置。更特别地,本发明涉及可编程壁箱调光器。
背景技术
图1描述一种典型的调光器电路100,其包括电能源或电源112,调光器114,以及照明负载116。照明负载116可以是包括适合于连接在标准电能源的火线(hot)和零线(neutral)端之间的一个或多个灯的灯组。例如,该灯组可以包括一个或多个白炽灯和/或诸如电子低压(ELV)或磁低压(MLV)负载的其它照明负载。
电源112提供电波形到调光器114。该调光器调整电源112的电能输送到照明负载116。调光器114可包括可控导电装置118和控制电路120。可控导电装置118可包括适于耦合到电源112的输入端122,适于耦合到照明负载116的输出端124,及控制输入端126。控制电路120可具有耦合到可控导电装置118的输入端122的输入端128和耦合到可控导电装置118的控制输入端126的输出端130。
典型的AC相位控制调光器通过在AC波形的每个半周期的某些部分导电并且在该半周期的剩余部分不导电来调整提供到照明负载116上的能量。由于调光器114与照明负载116串联连接,所以调光器114导电的时间越长,输送到照明负载116的能量越多。在照明负载116是灯组的情况下,输送到照明负载116的能量越多,灯组的光亮度级越大。在典型的调光方案中,用户可以调整控制以设置灯组的光亮度级到所期望的光亮度级。调光器导电的每个半周期的部分取决于所选择的光亮度级。
可控导电装置118可包括固态开关装置,其可包括一个或多个三端双向可控硅开关,它们可为可控硅整流器或类似的控制装置。常规的调光电路通常利用三端双向可控硅开关来控制通过负载的线路电流的传导,允许预定的导电时间,并来控制成为光的平均电功率。一种控制平均电功率的技术是正向相位控制。正向相位控制中,可包括三端双向可控硅开关的开关装置例如在AC线电压半周期之内的某点接通并持续接通直到下一个电流过零(zero crossing)。正向相位控制经常被用来控制到电阻或电感负载的能量,该电阻或电感负载例如可包括磁照明变压器。
由于三端双向可控硅开关装置只能被选择性接通,当断开相位为可选择的时,诸如场效应晶体管(FET)、MOSFET(金属氧化物半导体场FET)、或绝缘栅极双极晶体管(IGBT)等电源开关装置例如可以用于AC线路输入的每个半周期。反向相位控制中,开关在AC线电压的电压过零处接通而在AC线电流的每个半周期之内的某点处断开。过零定义为在每个半周期开始时电压等于零时的时间。反向相位控制通常被用来控制到电容负载的能量,该电容负载例如可以包括连接到低压灯的电变压器。
例如,开关装置可以具有连接到诸如FET驱动电路的门驱动电路的控制或“门”输入端126。门输入端上的控制输入致使开关装置导电或不导电,它再控制提供到负载上的能量。FET驱动电路通常响应来自微控制器的指令信号而提供控制输入到开关装置。还可以提供FET保护电路。这种电路是公知的,因此没有必要在此描述。
例如,微控制器可以是诸如可编程逻辑装置(PLD)、微处理器、或专用集成电路(ASIC)等的任何处理装置。微控制器的动力可由电源提供。例如,也可提供诸如EEPROM的存储器。
微控制器的输入可以自过零探测器接收。过零探测器确定来自电源112的输入波形的过零点。微控制器设置门控制信号以便操作开关装置在与波形的过零点相关的预定时间将来自电源112的电压提供给负载116。过零探测器可以是普通的过零探测器,因而没有必要在此作更详细地描述。此外,与波形的过零相关的转变起始脉冲的时序也是已知的,因而没有必要在此作进一步的描述。
图2A和2B描述了一种根据本发明而可编程的示例性照明控制装置114。如图所示,该照明控制装置114可以包括面板12,框13,用于选择由照明控制装置控制的照明负载16的所期望的光亮度级的亮度选择致动器(actuator)14,控制开关致动器16,以及空隙致动器17。面板12不限于任何特定形式,并且其优选是适于固定到通常用于照明控制装置安装的普通壁箱上的类型。类似地,框13和致动器14、16及17也不限于任何特定形式,并且其可以是任何适于执行用户手动控制的设计。
致动器14的上部部分14a的启动(actuation)增加或升高照明负载116的光亮度,而致动器14的下部部分14b的启动则减少或降低光亮度。致动器14可以控制摇臂开关,两个独立的按钮开关,等等。致动器16可以控制按钮开关,尽管致动器16可以是触敏薄膜或任何其它合适类型的致动器。致动器14和16可以以任何方便的方式连接到相应的开关。由致动器14和16控制的开关可直接连接进入下面将描述的控制电路中,或者可通过扩展布线、红外、射频、电力线载波,或其它方式连接到该控制电路中。
设置空隙致动器17以便打开照明控制装置114中的空隙开关。空隙开关使电源112与可控导电装置118、控制电路130及照明负载116断开。通过拉动空隙致动器17远离照明控制装置114的面板12而打开空隙开关。
照明控制装置114还可以包括多个光源18形式的亮度级指示器。例如,光源18可以是发光二极管(LED),等等。光源18在下文中有时被称为LED,但是,需要理解的是,这种参考只是为了容易描述本发明,且并不打算将本发明限定到任何特殊类型的光源。光源18可以设置成表示被控制的照明负载的光亮度级范围的阵列(例如,所示的线性阵列)。照明负载的亮度级可以是从最小亮度级到通常是“全开(full on)”的最大亮度级范围,该最小亮度级优选是最低可见亮度,但是其也可以是零或“全关(full off)”。光亮度级通常由全亮度的百分比表示。因此,当照明负载打开时,光亮度级可以是从1%到100%的范围。
当被控制的照明负载处于打开状态时,通过根据光亮度级照亮光源18中被选择的一个,该阵列中该被照亮光源的位置可以提供与范围相关的光亮度的可见指示。例如,图2A和2B中示出了7个LED。照亮该阵列中最上面的LED可以表示光亮度级处于最大或接近最大。照亮中间的LED可以表示光强度级位于该范围的大约中点。可以使用任何方便数量的光源18,并且需要理解的是,该阵列中较大数量的光源将在该范围内的亮度级之间产生与此相称的较细的等级。
当被控制的照明负载116关掉时,表示照明负载将被打开到的亮度级的LED可以以相对高的照明级照亮,而剩余的光源可以以相对低的照明级照亮。这使得光源阵列更易于被黑变环境中的眼睛察觉,其有助于用户找到处于暗室中的照明控制装置114,例如,以便启动照明控制装置114来控制房间中的灯。还可在级别指示LED和剩余LED之间提供充足的对比度以使得用户能够马上察觉到相对亮度级。
照明控制装置114可以包括标准背箱(standard back box),其具有多个高压螺钉终端连接22H、22N、22D,它们可分别为火线、零线和调光火线(dimmed hot)的连接。
例如,这种照明控制装置通常提供诸如防护预置、衰减等特定特征。有些这种照明控制装置能够使用户可以设置与照明控制装置提供的特征相关的值。例如,已知照明控制装置,其能够使用户设置与“防护预置”相关的光亮度值(例如,参见US专利No.6,169,377,其描述一种具有防护或“锁定”预置特征的照明控制单元)。
防护预置是允许用户将当前光亮度级锁定作为防护预置光亮度级的特征,当通过致动器16的启动使照明负载116打开时,该照明负载116将被调光器设置到该防护预置光亮度级。当用户给定了防护预置之后,该防护预置特征则被认为是激活的。用户同样可以使防护预置无效(或不锁定)。
当调光器通过致动器16打开同时防护预置无效时,调光器将照明负载116设置到该照明负载上次关掉时该调光器设置的亮度级。因此,当照明负载116通过致动器16关掉时,该照明负载被设置的光亮度级将被存储在存储器中。当照明负载116通过致动器16打开时,微控制器从存储器中读出上次光亮度级的值,并使该照明负载被设置到该值。
当调光器通过致动器16打开同时防护预置有效时,调光器将照明负载116设置到该防护预置亮度级。当照明负载116通过致动器16关掉时,该照明负载被设置的光亮度级将不存储在存储器中。当照明负载116打开时,微控制器从存储器中读出防护预置光亮度级的值,并使该照明负载被设置到该防护预置值。
为了通过锁定当前光亮度级作为防护预置亮度级来激活防护预置特征,用户可以遵循下述程序。首先,利用致动器14设置照明负载到期望的亮度级。在照明负载116处于期望的亮度级时,用户此时可以“四重轻敲(quad tap)”致动器16,即快速连续地轻敲(例如,轻敲间隔小于1/2秒)致动器16四次。此时与照明负载116原始设置的级别相应的LED将闪烁两次,并且微控制器将使已选的光亮度级存储到存储器作为防护预置亮度级。注意,四重轻敲实际是“保存”操作。也就是说,调光器能够使用户将与当前光亮度级相关的值保存到存储器作为防护预置值。此后,只要打开灯,调光器就将使照明负载116转到存储的预置亮度级。防护预置可通过另一个四重轻敲而无效。
已经发现,在这种调光器中,防护预置可能会被意外地执行。也就是说,用户可能四重轻敲致动器16并无意中激活防护预置或使其无效。同样,四重轻敲使用户只能设置一个与调制器提供的唯一一个特征相关的参数。因此,所希望的是如下这样的可用的装置和方法,其能够使这种壁箱调光器的使用者只利用这种调光器提供的有限用户接口来编程该调光器的一个或多个特征。
发明内容
本发明提供一种控制至少一个灯的光亮度级的可编程照明控制装置。该照明控制装置可以包括用户能够启动的亮度选择器,用户能够启动的控制开关,用户能够启动的空隙控制器,以及有效地耦合到该亮度选择器、该控制开关和该空隙控制器的微控制器。在正常操作模式中,该亮度选择器使用户能够选择在最小亮度级和最大亮度级之间的所期望的亮度级,该控制开关使用户能够打开或关掉灯,且该空隙控制器使用户能够中断施加到该照明控制装置上的电源。
该装置还可以包括多个诸如LED的光源形式的亮度级指示器。在正常操作模式中,与当前光亮度级相关的LED可以被照亮。
根据本发明,该微控制器可适于,在确定该空隙已经被断开,该控制开关在该空隙断开时已经被启动,该空隙在该控制开关启动时已经被闭合,以及该控制装置在该空隙闭合之后已经在至少规定的时间周期保持启动之后,进入编程模式。
进入编程模式后,调光器出现第一或“主”菜单,用户可从该菜单中选择一个或多个特征来编程。在该主菜单中,一个或多个LED中的每一个都与相应的可编程特征相关。微控制器可以使与默认特征相关的LED以第一相对慢的速度开始闪烁。而在该主菜单中,用户可启动升高/降低开关在可编程特征列表中滚动。用户可以启动触发致动器以选择当前高亮的特征。根据所选的特征,微控制器可以提供参数选择菜单或与该所选的特征相关的值选择菜单。
在参数选择菜单中,一个或多个LED中的每一个都与相应的限定所选的特征的参数相关。利用升高/降低致动器,用户可以在该参数选择菜单中滚动,并通过操纵控制开关致动器来选择高亮的参数。在值选择菜单中,一个或多个LED中的每一个都可与相应的规定值相关,该规定值可以被选择用于限定所选的特征的参数,该参数可以是已经通过参数选择菜单选择的。利用升高/降低致动器,用户可以在该值选择菜单中滚动并选择用于所选的参数的值。该所选的值存储到存储器。
用户可以可以通过多种方法退出编程模式并将该调光器返回正常操作模式。例如,用户可在规定的超时周期不做任何事情(即,不启动任何开关)。替换地,用户可以循环空隙以退出编程模式,或在规定的时间周期(例如,四秒)压下并保持触发按钮。
附图说明
图1描述的是一种典型的调光器电路。
图2A和2B描述的是根据本发明的可编程的示例性墙壁控制器。
图3是根据本发明的用于照明控制装置的示例电路的简化框图。
图4A-C提供的是根据本发明的用于编程壁箱调光器的方法的流程图。
具体实施方式
图3是根据本发明的用于照明控制装置150的示例电路的简化框图。图3中示意性地描述成W和REM的电路或其任一部分都可以包含在诸如背箱20的标准背箱中。
可以包括一个或多个灯的照明负载116可以连接在标准电源(例如,120V,60Hz的AC电源)148的火线端和零线端之间。例如,照明负载116可以包括一个或多个白炽灯,但是,应该理解的是,除了白炽灯之外的照明或代替白炽灯照明,照明负载116例如可以包括诸如电子低压(ELV)或磁低压(MLV)负载的其它负载。
照明负载116可以连接通过可控导电装置118。可控导电装置118具有控制或门输入126,该输入126连接到门驱动电路131。需要理解的是,门输入126上的控制输入将使可控导电装置118导电或不导电,其又控制施加到照明负载116上的电源。驱动电路131响应来自微控制器132的指令信号来提供控制输入到可控导电装置118。
相位控制调光器是已知的,并通过在从电源接收到的AC波形的每个半周期期间选择性连接AC电源148到照明负载116来执行调光功能。AC电源可以利用诸如三端双向可控硅开关、反平行SCR、场效应晶体管(FET)或绝缘栅极双极晶体管(IGBT)的可控导电装置来开关。调光量由可控导电装置118的“接通(ON)”时间与“断开(OFF)”时间的比决定。
在常用的正向相位控制调光中,可控导电装置(三端双向可控硅开关或SCR)每个半周期的开始时(即,在过零点)断开并在之后的半周期内接通。在负载是电感的或电阻的情况中,正向相位控制调光可能是所需要的,例如,电感的或电阻的负载可以包括磁照明变压器。反向相位控制调光中,可控导电装置(FET或IGBT)在或接近过零点处接通以提供电源到负载,并在之后的半周期期间断开。在负载是电容的情况中,反向相位控制调光可能是所需要的,例如,电容的负载可以包括连接低压灯的电变压器。对于每种相位控制调光的方法,基于用户选择的期望亮度级确定接通时间与断开时间的比。
例如,微控制器132可以是任何可编程逻辑装置(PLD),诸如微处理器或专用集成电路(ASIC)。微控制器132产生指令信号到LED133。微控制器132的输入接收自AC线过零探测器134和信号探测器135。电源136提供微控制器132的电源。例如,也可以提供诸如EEPROM(电可擦可编程序只读存储器)的存储器137。提供空隙开关146,并且其正常地处于闭合状态。当空隙开关通过空隙开关致动器17打开时,照明控制装置150的所有元件都与AC电源148断开。
过零探测器148确定来自AC电源148的60Hz AC波形输入的过零点。提供过零信息作为微控制器132的输入。微控制器132设置门控制信号来操作可控导电装置118在与AC波形的过零点相关的预定时间提供来自AC电源的电压到照明负载116。过零探测器134可以是常用的过零探测器,并没有必要在此作更详细地描述。此外,与AC波形的过零相关的转变起始脉冲的时序也是已知的,因而没有必要作进一步的描述。
信号探测器135从指定为T、R和L的开关接收作为输入的开关闭合信号。开关T对应由开关致动器16控制的触发开关,而开关R和L分别对应由亮度选择致动器14的上部部分14a和下部部分14b控制的升高和降低开关。
开关T的闭合将在可控导电装置118不导电时连接信号探测器135的输入到照明控制装置150的调光火线端,并将允许AC波形的正、负半周期都到达信号探测器135。开关R和L的闭合同样将在可控导电装置118不导电时连接信号探测器135的输入到调光火线端。但是,当闭合开关R时,由于串联二极管142的作用,只有AC波形的正半周期传到信号探测器135。串联二极管142的阳极连接到开关R而其阴极连接到信号探测器135,所以只有正极性信号通过二极管142。以类似的方式,当闭合开关L时,由于串联二极管144的作用,只有AC波形的负半周期传到信号探测器135,该二极管144连接成只允许负极性信号传到信号探测器135。
信号探测器135在开关闭合时探测并输出表示开关状态的信号作为微控制器132的输入。微控制器132响应来自信号探测器135的输入确定闭合的持续时间。信号探测器135可以是任何形式的用于探测开关闭合并将其转变成适于作为微控制器132的输入的形式的常用电路。本领域技术人员理解如何构造信号探测器135,而不需要在此作进一步的解释。
正常操作模式中,升高开关R的诸如通过用户压下致动器14a的闭合启动微控制器132中的预编程的“升高光级别”程序,并使微控制器132通过门驱动电路131减少可控导电装置118的断开(即不导电)时间。断开时间的减少增加了可控导电装置118的导电时间量,这意味着较大部分的来自AC输入的AC电压将传送到照明负载116。因此,可以增加照明负载116的光亮度级。只要升高开关R保持闭合,断开时间就降低。在升高开关R例如通过用户解压致动器14a而打开之后,微控制器中的程序终止,且断开时间保持恒定。
以类似的方式,降低开关L的诸如通过用户压下致动器14b的闭合启动微控制器132中的预编程的“降低光级别”程序,并使微控制器132通过门驱动电路131增加可控导电装置118的断开时间。断开时间的增加减少了可控导电装置118的导电时间量,这意味着较小部分的来自AC输入的AC电压将传送到照明负载116。因此,可以减少照明负载116的光亮度级。只要降低开关L保持闭合,断开时间就增加(而不关掉调光器)。在降低开关L例如通过用户解压致动器14b而打开之后,微控制器132中的程序终止,且断开时间保持恒定。
触发开关T响应致动器16的动作而闭合,并且只要致动器16被压下就保持闭合。信号探测器135提供指示触发开关T已经被闭合的信号到微控制器132。微控制器132确定触发开关T已经被闭合的时间长度。微控制器132能够区别只有瞬时持续时间的触发开关T的闭合和大于瞬时持续时间的触发开关T的闭合。因此,微控制器132能够区别致动器16的“轻敲”(即瞬时持续时间的闭合)和致动器16的“保持”(即大于瞬时持续时间的闭合)。
微控制器132同样能够确定什么时候触发开关T连续瞬时闭合多次。也就是说,微控制器132能够确定快速连续的两个或多个轻敲的发生。
在以正常操作模式操作的壁箱调光器的示例性实施方式中,当致动器16被启动时,触发开关T的不同闭合将导致取决于照明负载116的状态的不同效果。例如,当照明负载116是初始的非零亮度级时,致动器16的单次轻敲,即触发开关T的瞬时闭合可使负载逐渐减弱到熄灭。快速连续的两次轻敲可以启动微控制器132内的程序,使照明负载116以预定的渐变速度从初始的亮度级渐变到全亮度级。致动器16的“保持”,即触发开关T的闭合大于瞬时持续时间可以启动微控制器132内的程序,其以预定的渐变速度顺序在从初始亮度级到熄灭的持续时间的周期上逐步衰减。
当照明负载116熄灭且微控制器132探测到信号轻敲或大于瞬时持续时间的闭合时,启动微控制器132中的预编程的程序,使照明负载116以预编程的渐变速度从熄灭渐变到预置期望亮度级。快速连续的两次轻敲将启动微控制器132内的程序,使照明负载116的光亮度级以预定速度从熄灭渐变到全亮度。渐变速度可以相同,或可以不同。
优选地,所有前述的电路都包含在图3中由W标记的虚线边框示意性示出的标准的单组壁箱中。附加的一组开关R’、L’和T’可以设置在与壁箱分开的远的位置,通过图3中REM标记的虚线边框示意性示出。开关R’、L’和T’的作用与开关R、L和T的作用相对应。
诸如上述的壁箱调光器可以是预编程的以提供特定特征,其例子将在下面描述。与该特征相关的值可以存储在壁箱调光器内的存储器137中。当在调光器的正常操作期间使用该特征时,微控制器132可以访问存储器137以取回该值并使调光器根据该存储值执行。
根据本发明,用户可以通过选择由该调光器提供的一个或多个特征中的每一个分别所期望的值“编程”调光器。从下面的描述中可以理解,通常,根据用于特征的不同值,调光器将不同地执行。
这种特征的例子包括(而不限于)防护预置,最高位修整,最低位修整,可调延迟,渐变时间和负载类型。现在将与可以为这些特征设置的典型值一起描述这些特征中的每一个。
如上所述,“防护预置”是这样一种特征,其允许用户将当前光亮度级锁定作为防护预置光亮度级,当照明负载116通过致动器16的启动被打开时将被调光器设置到该防护预置光亮度级。当调光器在防护预置无效时通过致动器16打开时,调光器将照明负载116设置成该照明负载上次关掉时被调光器所设置的亮度级。当调光器在防护预置有效时通过致动器16打开时,调光器将照明负载116设置成防护预置亮度级。
根据本发明的一个方面,防护预置值可以是用户编程的。也就是说,用户可以从多个用于防护预置光亮度级的允许值中选择一个值。当照明负载116被打开同时防护预置有效时,微控制器132将访问存储器137以取回用户所选的值,并使照明负载116被设置在该值表示的亮度级。
“最高位修整”是调节照明负载116可被调光器设置的最大亮度级的特征。用于最高位修整的典型值的范围在全亮度的大约60%到约100%之间。在一个示例性实施方式中,最高位修整可以预先编程到全亮度的大约90%。在根据本发明的壁箱调光器中,最高位修整是如下所述的可以被用户编程的特征。
类似地,“最低位修整”是调节照明负载116可被调光器设置的最小亮度级的特征。用于最低位修整的典型值的范围在全亮度的大约1%到约20%之间。在一个示例性实施方式中,最低位修整可以预先编程到全亮度的大约10%。在根据本发明的壁箱调光器中,最低位修整是如下所述的可以被用户编程的特征。
“延迟熄灭”是在渐变至熄灭之前,使照明负载116保持在特定亮度级规定时间周期的特征。例如,这种特征在某些情况下是需要的,诸如当用户希望在就寝之前关闭卧室灯而仍有足够的光以使得其在灯完全熄灭之前安全地从壁箱调光器的位置到卧室时。类似地,大型建筑物的夜间工作人员可能需要在远离出口一些距离的位置熄灭环境光,并希望渐变到熄灭能延迟足够的时间周期以使得他们能够安全地到走到出口。通常,延迟熄灭时间是从大约10秒到大约60秒的范围。
根据本发明的一个方面,延迟熄灭时间可以是用户编程的。也就是说,用户可以从多个用于延迟熄灭时间的允许值中选择一个值。当照明负载关掉同时延迟熄灭特征有效时,微控制器132将访问存储器137以取回用户所选的延迟熄灭特征值。微控制器132将使照明负载116在当前亮度级保持由用户所选的延迟熄灭特征值表示的时间。
“渐变(fading)”是上面通常描述的特征,由此调光器基于触发开关T的不同闭合并取决于当致动器16被启动时照明负载116的状态,以特定速度或多个连续速度使照明负载从一个亮度级转变到另一个。
美国专利US5,248,919(“919专利”)公开了一种照明控制装置,其被编程以使照明负载渐变:a)当用户的输入导致亮度启动开关闭合时,以第一渐变速度从熄灭状态渐变到期望的亮度级;b)当用户的输入快速连续地导致瞬时持续时间的两次开关闭合时,以第二渐变速度从任一亮度级到最大亮度级;c)当用户的输入导致瞬时持续时间的单次开关闭合时,以第三渐变速度从期望的亮度级渐变到熄灭状态;以及d)当用户的输入导致多于瞬时持续时间的单次开关闭合时,以第四渐变速度从期望的亮度级渐变到熄灭状态。当亮度选择致动器被启动多于瞬时持续时间的周期时,该照明控制装置可以使负载以第五渐变速度从第一亮度级渐变到第二亮度级。919专利通过参考结合于此。
发明名称为“Lighting Control Device Having Improved Long FadeOff(具有改进的长渐变熄灭的照明控制装置)”,且申请于2004年1月7日的申请号为10/753,035的共同待决的美国专利申请(035申请)公开了一种能够从任意光亮度启动长渐变熄灭的照明控制装置,通过参考将其结合于此。
根据本发明的一个方面,限定渐变特征的任意或所有特征都可以是用户编程的。当致动器16被启动时,取决于致动器116启动时照明负载116的状态并基于触发开关T闭合的数量和类型,微控制器132可以访问存储器137以取回一个或多个用户所选值。微控制器132将使照明负载116根据基于用户所选渐变特征值的渐变曲线(fadeprofile)渐变。
根据本发明可以编程的另一特征是“负载类型”。如上所述,负载类型可以是电感的,电阻的或电容的。在负载是电感的或电阻的情况下,正向相位控制调光可能是所需要的;在负载是电容的情况下,反向相位控制调光可能是所需要的。因此,至少部分可以通过具有与正向相位控制或反向相位控制相关的值的特征来限定负载类型。
图4A-C提供了根据本发明的用于编程壁箱调光器的方法的示例性实施方式的流程图。这种方法可以实施成一组存储在诸如壁箱调光器内的随机存取或只读存储器的计算机可读介质上的计算机可执行指令。这种计算机可执行指令可由该壁箱调光器内的诸如微处理器的微控制器执行。微控制器132在图4A-C中的称为“μC”。
流程开始,假定调光器以正常操作模式操作。在正常操作模式中,触发致动器16在打开和关掉之间触发灯。触发致动器16上的两次轻敲使灯达到100%亮度。压下并保持触发致动器16使灯渐变到熄灭。致动器14的上部部分14a的启动升高照明负载116的亮度级。致动器14的下部部分14b的启动降低照明负载116的亮度级。当灯打开时,照亮对应于当前亮度级的LED。当灯关掉时,LED暗淡地照亮,且对应于预置级的LED比其它LED稍微亮些。
在一示例性实施方式子中,调光器可以根据下述在800的正常操作开始而进入编程模式。首先,在步骤802,用户通过断开空隙开关致动器17而断开空隙开关146。在步骤804,由于空隙开关16已经被断开,切断微控制器132的电源。在步骤806,在空隙开关146断开的情况下,用户压下并开始保持触发致动器16。在步骤808,在保持触发致动器16时,用户闭合空隙致动器17。在步骤810,微控制器132探测加电情况,即电源已经通过空隙开关146恢复。在步骤812,微控制器132探测触发致动器16被保持闭合。在步骤814,在空隙开关146被闭合之后,用户继续压下并保持触发致动器16至少规定的时间周期(例如,四秒)。如果在步骤816微控制器132确定触发致动器16已经被保持至少规定的时间周期,则在步骤818调光器进入编程模式。否则,在步骤819,调光器保持正常操作模式。
一旦进入编程模式,调光器就进入特征选择模式,其中用户可以选择一个或多个特征来编程。在特征选择模式中,一个或多个LED中的每一个都与相应的可编程特征相关。微控制器132可以使与默认特征相关的LED以相对慢的第一闪烁速度开始闪烁。优选地,该默认特征与光指示器18的最低LED相关。出现在特征选择模式中的可编程特征列表可以称为“主菜单”。
在步骤824,微控制器132使与默认特征相关的LED以第一闪烁速度闪烁。在一示例性实施方式中,该第一闪烁速度可以是2Hz,但需要理解的是,该第一闪烁速度可以是任何期望的速度。
当在特征选择模式时,用户可以启动升高/降低开关来在可编程特征列表中滚动。例如,在步骤830,用户可以启动升高亮度致动器14a。在步骤832,微控制器132探测到升高亮度开关R已经被闭合。在步骤834,微控制器132使与“下一个”可编程特征相关的LED以第一闪烁速度闪烁。对于哪个可编程特征是“下一个”的决定是完全任意的,并且可被编程到微控制器132中。在一示例性实施方式中,该“下一个”特征是与恰好在当前闪烁的LED上面的LED相关的特征。
用户可以通过继续压住升高亮度致动器14a(或者通过连续地压下升高亮度致动器14a)继续在可编程特征列表中滚动。如果微控制器132确定最上面的LED当前正在闪烁,则在步骤834,微控制器使最上面的LED继续闪烁。
类似地,在步骤840,用户可以启动降低亮度致动器14b。在步骤842,微控制器132探测该降低亮度开关已经被闭合。在步骤846,微控制器132使与“下一个”可编程特征相关的LED以第一闪烁速度闪烁。再次,对于哪个可编程特征是“下一个”的决定是完全任意的,并且可被编程到微控制器132中。在一示例性实施方式中,该“下一个”特征是与恰好在当前闪烁的LED下面的LED相关的特征。
用户可以通过继续压住降低亮度致动器14b(或者通过连续地压下降低亮度致动器14b)继续在可编程特征列表中滚动。如果微控制器132确定最下面的LED当前正在闪烁,则在步骤844,微控制器使最下面的LED继续闪烁。
在步骤850,用户可以启动触发致动器16来选择当前出现的特征(即与当用户启动触发致动器16时正在闪烁的LED相关的特征)。在步骤852,微控制器132探测到触发开关T已经被启动,且在步骤856,微控制器进入值选择模式。
在值选择模式中,一个或多个LED中的每一个都与相应规定的可以被选择用于所选特征的值相关。用户可以在这些值中滚动并为所选特征选择一个值。
如果在步骤900,微控制器132确定所选特征是当前有效的,则一旦进入值选择模式,在步骤902,与用于所选特征的当前值相关的LED将开始以相对快的第二闪烁速度(即以快于第一闪烁速度的速度)闪烁。在一个示例性实施方式中,该第二闪烁速度可以是8Hz,但需要理解的是,该第二闪烁速度可以是任何期望的速度。如果在步骤900,微控制器132确定所选特征不是当前有效的(即如果所选特征无效),则在步骤903,一旦进入值选择模式,没有LED发光或闪烁。
当在值选择模式中时,用户可以启动升高亮度致动器14a和降低亮度致动器14b以在与所选特征相关的可用值列表中滚动。例如,在步骤904,用户可以启动升高亮度致动器14a。在步骤906,微控制器132探测升高亮度开关R已经被闭合。在步骤908,微控制器132使与“下一个”可用值相关的LED以第二闪烁速度闪烁。对于哪个值是“下一个”的决定是完全任意的,并且可被编程到微控制器132中。在一示例性实施方式中,该“下一个”值是与恰好在当前闪烁的LED上面的LED相关的值。替换地,该“下一个”值可以是与当前闪烁的LED相同的LED相关的值。例如,这可以是如下情况:如果所选特征是防护预置亮度级,当该值可以是1%和100%之间的任意亮度级时(即每个值都将不具有相关的唯一LED)。
用户可以通过继续压住升高亮度致动器14a(或者通过连续地压下升高亮度致动器14a)继续在可用值列表中滚动。如果微控制器132确定最上面的LED当前正在闪烁,则在步骤908,微控制器使最上面的LED继续闪烁。如果微控制器132确定该特征无效且该升高亮度致动器被压下,则微控制器使最下面LED闪烁。
类似地,在步骤912,用户可以启动降低亮度致动器14b。在步骤914,微控制器132探测降低亮度开关L已经被闭合。在步骤916,微控制器132使与“下一个”值相关的LED以第二闪烁速度闪烁。再次,对于哪个值是“下一个”的决定是完全任意的,并且可被编程到微控制器132中。在一示例性实施方式中,该“下一个”值是与恰好在当前闪烁的LED下面的LED相关的值。替换地,该“下一个”值可以是与当前闪烁的LED相同的LED相关的值。
用户可以通过继续压住降低亮度致动器14b(或者通过连续地压下降低亮度致动器14b)继续在可用值列表中滚动。如果微控制器132确定最下面的LED当前正在闪烁,则在步骤916,微控制器使任何LED都不闪烁并使当前特征无效。如果微控制器132确定该特征无效且该降低亮度致动器被压下,则微控制器保持该特征无效且无LED闪烁。
在步骤922,用户为所选特征选择值,并在步骤924,微控制器132存储该值到存储器137。用户可以在步骤922以多种方式中的任一种选择该值。
在本发明的第一实施方式中,特征值可以设置(即存储在存储器137中)为通过规定值的用户循环。因此,用户可以仅通过在规定值列表中滚动直到所期望的值高亮(例如,与所期望的值相关的LED闪烁)来为特征选择值。同样,对于特定特征,例如防护预置,也可以编程调光器来控制照明负载116的亮度为通过规定值的用户循环。因此,用户可以看见这样的效果,即当前出现的值将具有调光器性能。
在替换的实施方式中,在用户释放升高亮度致动器14a或降低亮度致动器14b一个时间周期之后,微控制器132存储当前出现的值(即,与当摇杆被释放时正在闪烁的LED相关的值)。因此,用户可以在这些值中滚动而不在存储器137中改变该值直到致动器14被释放规定的时间周期。
在第三实施例中,在存储器137中不改变特征的值,除非触发致动器16在从升高亮度致动器14a或降低亮度致动器14b被释放时开始的规定时间周期之内被选择。
如果特征由一个以上可变参数限定,则可能希望提供另一种与特征选择模式相似的提供用户可编程参数列表的模式。根据本发明的一个方面,任意或所有这些可变参数都可以被编程。也就是说,如果用户在特征选择模式中选择由一个以上参数限定的特征,则可以进入参数选择模式(而不是值选择模式),其中一个或多个LED中的每一个都与相应限定所选特征的可变参数相关。用户可以在参数选择模式的参数中滚动并选择参数来编程。
例如,渐变是可由诸如渐变熄灭速度、渐变熄灭时间、长渐变时间、按钮保持时间等多个参数限定的特征。渐变可表示成特征选择模式中的与一个LED相关的选项。如果用户在特征选择模式中选择渐变,则可以进入参数选择模式,其中一个或多个LED中的每一个都与相应限定渐变特征的可变参数相关。
需要理解的是,即使所选特征只有一个可编程可变参数与其相关,也可以提供参数选择模式(虽然根据定义,这种模式只提供一个供选择的可变参数)。同样需要理解的是,即使可编程特征具有一个以上可变参数,也可不需要提供参数选择模式。例如,特征选择模式可不只提供特征(例如,渐变),而且也提供限定该特征的可编程参数(例如渐变熄灭速度、渐变熄灭时间、长渐变时间、按钮保持时间等)。
为了回到以前的模式(例如,如果没有与所选特征相关的参数选择模式,从值选择模式转到特征选择模式,或者如果有参数选择模式,从值选择模式转到参数选择模式或从参数选择模式转到特征选择模式),用户可以压下触发致动器16。
在示例性实施方式中,用户可以退出编程模式并通过三种方式中的任一种方式将调光器返回到正常操作模式。首先,用户可以在规定的超时期间内不做任何事情(即,不启动任何开关)。替换地,用户可以循环空隙开关致动器17。退出编程模式的第三种方式是压下并保持触发致动器16规定的时间周期(例如,四秒)。优选地,编程模式可以从特征选择模式、任意的参数选择模式、或任意的值选择模式退出。
下表提供了可由根据本发明的壁箱调光器提供的可编程特征的例子。对于每个特征,提供限定该特征的示例值。
可编程特征 | 规定值 |
最高位修整(%) | 100,95,90,85,80,75,70 |
最低位修整(%) | 0,5,10,15,20,25,30 |
负载类型 | 反向相位控制,正向相位控制 |
延迟熄灭(秒) | 0,10,20,30,40,50,60 |
防护预置 | 最高位和最低位之间的任意级 |
渐变熄灭速度(秒) | 0.5,1,2,3,4 |
渐变熄灭时间(秒) | 1,3,5,10,15 |
需要理解的是,提供的上述例子只是用于说明的目的,并且根据本发明的原理其它特征也可被编程。其它被编程的可能特征包括(但不限于)区域排除、特定远程命令的无效、以及其中多个远程调光器由主控制器控制的调光系统中的远程调光器的寻址。
因此,这里已经描述了用于编程由壁箱调光器提供的某些特征的装置和方法。这些装置和方法的修改以及它们在电子调光器设计上的应用对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的,而包括在本发明之内,本发明只通过所附权利要求的范围限定。
Claims (41)
1.一种用于控制灯的光亮度级的照明控制装置,所述照明控制装置包括:
亮度级开关;
控制开关;
空隙开关;以及
操作地耦合到所述亮度级开关、所述控制开关和所述空隙开关的微控制器,
其中,在正常操作模式中,所述亮度级开关能够使用户在最小亮度级和最大亮度级之间选择所期望的光亮度级,所述控制开关能够使用户在打开状态和熄灭状态之间触发所述灯,并且所述空隙开关能够使用户中断施加到所述微控制器和灯的电源,以及
其中所述微控制器适于,在探测到当所述微控制器被加电时所述控制开关已经被启动并且所述控制开关在所述微控制器被加电之后已经保持启动至少规定的时间周期之后,使所述照明控制装置进入编程模式。
2.根据权利要求1所述的照明控制装置,其中所述编程模式包括特征选择模式,在所述特征选择模式中用户可以选择所述照明控制装置的可编程特征。
3.根据权利要求2所述的照明控制装置,其中用户可以从多个可编程特征中选择可编程特征。
4.根据权利要求2所述的照明控制装置,还包括与所述可编程特征相关的可编程特征指示器。
5.根据权利要求3所述的照明控制装置,还包括与所述多个可编程特征的每一个相关的相应的可编程特征指示器。
6.根据权利要求2所述的照明控制装置,其中所述编程模式包括值选择模式,在所述值选择模式中用户可以选择与所选的可编程特征相关的可编程特征值。
7.根据权利要求6所述的照明控制装置,其中用户可以从多个可编程特征值中选择所述可编程特征值。
8.根据权利要求6所述的照明控制装置,还包括与所述可编程特征值相关的可编程特征值指示器。
9.根据权利要求7所述的照明控制装置,还包括与所述多个可编程特征值的每一个相关的相应的可编程特征值指示器。
10.根据权利要求8所述的照明控制装置,还包括与所述可编程特征相关的可编程特征指示器。
11.根据权利要求10所述的照明控制装置,其中所述可编程特征指示器以第一闪烁速度闪烁。
12.根据权利要求11所述的照明控制装置,其中所述可编程特征值指示器以不同于所述第一闪烁速度的第二闪烁速度闪烁。
13.根据权利要求12所述的照明控制装置,其中所述第一闪烁速度比所述第二闪烁速度慢。
14.根据权利要求5所述的照明控制装置,其中所述可编程特征指示器中的每个包括相应的光源,所述光源被顺序设置,并且所述光源的每一个代表所述多个可编程特征中的相应的一个。
15.根据权利要求9所述的照明控制装置,其中所述可编程特征值指示器中的每个包括相应的光源,所述光源被顺序设置,并且所述光源的每一个代表所述多个可编程特征值中的相应的一个。
16.根据权利要求5所述的照明控制装置,其中,在所述特征选择模式中,所述微控制器使与所述控制开关启动时要选择的特征相关的光源以第一速度闪烁。
17.根据权利要求9所述的照明控制装置,其中,在所述特征选择模式中,所述微控制器使与所述控制开关启动时要选择的特征相关的光源以第一速度闪烁。
18.根据权利要求17所述的照明控制装置,其中,在所述值选择模式中,所述微控制器使与所述控制开关启动时要选择的值相关的光源以不同于所述第一速度的第二速度闪烁。
19.根据权利要求6所述的照明控制装置,其中所述微控制器使所选的可编程特征值被存储到存储器中。
20.根据权利要求7所述的照明控制装置,其中所述微控制器使所选的可编程特征值被存储到存储器中。
21.根据权利要求3所述的照明控制装置,其中所述光亮度级开关的启动使随后的选择能够具有所述多个可编程特征中所期望的一个。
22.根据权利要求7所述的照明控制装置,其中所述光亮度级开关的启动使随后的选择能够具有所述多个可编程特征值中所期望的一个。
23.根据权利要求1所述的照明控制装置,其中如果所述亮度级开关、所述控制开关及所述空隙开关中一个也没有被启动至少规定的超时周期,所述微控制器适于使所述照明控制装置从所述编程模式返回所述正常操作模式。
24.根据权利要求1所述的照明控制装置,其中当在所述编程模式时,如果所述微控制器探测到所述控制开关已经被启动至少规定的时间周期,所述微控制器适于使所述照明控制装置从所述编程模式返回所述正常操作模式。
25.一种用于控制灯的光亮度级的壁箱调光器,所述壁箱调光器具有正常操作模式和编程模式,所述壁箱调光器包括:
亮度级开关;以及
操作耦合到所述亮度级开关的微控制器,
其中,在正常操作模式中,所述微控制器响应所述亮度级开关的启动使所述灯的光亮度级变化,并且在编程模式中,所述微控制器能够使用户编程由所述壁箱调光器提供的多个可编程特征中的任一个。
26.根据权利要求25所述的壁箱调光器,其中,在所述编程模式中,所述微控制器响应所述控制开关的启动使所述壁箱调光器在特征选择模式和值选择模式之间变化。
27.根据权利要求26所述的壁箱调光器,其中所述特征选择模式能够使用户选择所述多个可编程特征中所期望的一个。
28.根据权利要求26所述的壁箱调光器,其中所述值选择模式能够使用户选择与所述多个可编程特征中所期望的一个相关的多个可编程特征值中所期望的一个。
29.一种用于控制灯的光亮度级的壁箱调光器,所述壁箱调光器具有正常操作模式和编程模式,所述壁箱调光器包括:
控制开关;以及
操作耦合到所述控制开关的微控制器,
其中,在正常操作模式中,所述微控制器响应所述控制开关的启动使所述灯在熄灭状态和打开状态之间触发,并且在编程模式中,所述微控制器能够使用户编程由所述壁箱调光器提供的多个可编程特征中的任一个。
30.根据权利要求29所述的壁箱调光器,其中,在所述编程模式中,所述微控制器响应所述控制开关的启动使所述壁箱调光器在特征选择模式和值选择模式之间变化。
31.根据权利要求30所述的壁箱调光器,其中所述特征选择模式能够使用户选择所述多个可编程特征中所期望的一个。
32.根据权利要求30所述的壁箱调光器,其中所述特征选择模式能够使用户选择与所述多个可编程特征中所期望的一个相关的多个可编程特征值中所期望的一个。
33.一种用于控制灯的光亮度级的壁箱调光器,所述壁箱调光器具有正常操作模式和编程模式,所述壁箱调光器包括:
亮度级显示器;以及
操作耦合到所述亮度级显示器的微控制器,
其中,在正常操作模式中,所述微控制器使所述亮度级显示器提供代表灯的当前亮度级的用户可察觉到的指示,并且在编程模式中,所述微控制器能够使用户编程由所述壁箱调光器提供的多个可编程特征中的任一个。
34.根据权利要求33所述的壁箱调光器,其中,在所述编程模式中,所述微控制器使所述亮度级显示器提供代表所述多个可编程特征的一个的用户可察觉到的指示。
35.根据权利要求34所述的壁箱调光器,其中所述亮度级显示器包括与所述多个可编程特征中的所述一个相关的光源,并且所述微控制器使所述光源闪烁。
36.根据权利要求33所述的壁箱调光器,其中,在所述编程模式中,所述微控制器使所述亮度级显示器提供代表与所述多个可编程特征的一个相关的可编程特征值的用户可察觉的指示。
37.根据权利要求36的壁箱调光器,其中所述亮度级显示器包括与所述可编程特征值相关的光源,并且所述微控制器使所述光源闪烁。
38.一种用于控制灯的光亮度级的照明控制装置,所述照明控制装置具有正常操作模式和编程模式,所述照明控制装置包括:
亮度级开关;
控制开关;以及
操作地耦合到所述亮度级开关和所述控制开关的微控制器,
其中,在正常操作模式中,所述微控制器响应所述亮度级开关的启动使所述灯的光亮度级变化,并且响应所述控制开关的启动使所述灯在熄灭状态和打开状态之间触发,以及
在所述编程模式中,所述微控制器适于使所述壁箱调光器进入特征选择模式和进入值选择模式,在所述特征选择模式中用户能够从多个可编程特征中选择由所述壁箱调光器提供的可编程特征,在所述值选择模式中用户能够选择与所述多个可编程特征中所选的一个相关的可编程特征值。
39.一种编程壁箱调光器的方法,所述壁箱调光器具有响应用户的输入产生控制信号的致动器以及响应该控制信号的微控制器,所述方法包括:
探测当所述微控制器被加电时所述致动器被启动,以及
响应于探测到当所述微控制器被加电时所述致动器被启动,进入编程模式,在所述编程模式中用户能够编程由所述壁箱调光器提供的多个特征中的任一个。
40.根据权利要求39所述的方法,其中所述壁箱调光器还包括空隙开关,所述方法还包括:
通过断开并随后闭合所述空隙开关开始对所述微控制器加电。
41.根据权利要求39所述的方法,其中探测所述致动器被启动还包括:
探测在所述微控制器加电之后所述致动器已经被启动预定的时间周期。
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