CN101137259A - 一种具有单灯寻址功能的灯具控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，该灯具控制器包括：内容可寻址灯光控制开关装置，用于将总线上传输的控制指令，转化为场景控制开关信号及单灯调光开关信号，输出给灯光场景设定装置；灯光场景设定装置，用于对接收自内容可寻址灯光控制开关装置的场景控制开关信号及单灯调光开关信号，和在自身设定的灯光场景数据信号进行译码，将译码结果输出给光源驱动装置，驱动光源的开关及亮度。利用本发明，使灯具控制更富弹性，简化了内容可寻址灯光控制开关装置的制造及使用，降低了成本，使数字化灯光控制系统更易普及。

Description

一种具有单灯寻址功能的灯具控制器

技术领域

本发明涉及电照明分区控制技术领域，尤其涉及一种具有单灯寻址功能的灯具控制器，特别是应用于电照明分区控制系统，可以设定多个灯光场景，既能够接受整体灯光场景控制指令，又能够接受寻址单灯控制指令，具有单灯寻址功能的灯具控制器。

背景技术

随着电子元器件及电子控制技术的进步，电照明工艺，已经发展成为数字化的控制系统，其中以IEC60929的附件E所规范的数字可寻址灯光接口(Digital Addressable Lighting Interface，在欧美简称DALI)最具代表性。这原是一个以荧光灯调光控制为目的的规范，但是由于其可靠、简单、价格合理而逐渐发展成为覆盖所有电照明系统的控制系统规范。尤其是面对世界性的能源与环保问题，节能技术日益重要，可以自动化控制的照明系统，也逐渐成为必要。

数字化的电照明控制系统，最初都是计算器技术的延伸，利用如网络等串行总线传输控制信息进行控制的照明控制系统，其功能固然很强，但价格却太高而不合理，因而受到限制，仅应用于一些特别用途而无法普及。

数字可寻址灯光接口系统，是在欧洲发展成功，再逐渐被世界所接受的。其架构，基本上是由一总线电源供应器、至少一控制器及具备数字可寻址灯光接口受信器的灯具组成。每一数字可寻址灯光回路，能控制最多64个独立灯具，在初始设定时，每一灯具均被指定一地址代号。依此地址，系统能够对每一灯具分别下达指令。但是，在实际应用时，灯具应先分组，将此组别数据存入各灯具的内存中之后，如欧洲专利EP90100465.6(USPAT5352957)所示，便可直接以组别为对象下达指令。一个回路最多可以设定16个组(0～15)，每一灯具可以同时归属于数个组，但是，这要看实际系统而定，有些产品只允许设定一个组。

组的运用是非常方便且重要的。例如每一房间至少是一个组，这样，控制器才能对该房间整体进行单独控制，该房间中的控制器也须预先设定其控制组别，如此才能正确下达指令而不会絮乱。再如一个办公室，假设其包括数个房间及一个会议室。为了符合节能的要求，每一房间必须能单独控制，使能在无人时自动关闭照明或降低亮度。每一房间的灯光若欲单独控制，就必须单独赋予一个组代号，与此房间相关的控制器、传感器也须设定相同的组代号。会议室中的灯光则可能至少需要分成3个组，例如讲台上方、会议桌上方，及两侧壁灯各为一组，以适应演说、议事、多媒体放映、简报等不同的需要。为方便对每一组灯光直接下达指令，每一房间可装设专用的组控制器，只要按下组控制器的组别按键，该组灯具便会接受指令，当然这些关连性必须经过预先设定，否则控制器与被控制之灯具便无法连系。控制器的分组方法，可参考德国专利DE4327809.4，(USPAT.5544037)一般常见的组控制器有4个组别选择键。

分组完成之后，可以将各组灯光分别调节至适当亮度，形成一整体灯光场景。有些场所，例如多功能会议室，可能需要数个不同的灯光场景以适应不同的需要。为了避免经常调整的困扰，可利用灯光场景控制器，将各每一灯光场景相关之组别、亮度等数据预存在内存中，使用时只须按下场景选择键，便可招回原先的设定，常见的灯光场景控制器一般有4个到8个场景键可供选择。

数字可寻址灯光接口系统的可寻址能力是其特色，整个系统的分组、场景设定、调光都以此为基础。但是，其初始设定分组、设定场景、设定亮度的工作有时会非常繁复，需要专业人员和专用工具才能完成。

一个数字可寻址灯光接口系统回路，可以有64个控制器，每一控制器都有其个别地址(传感器也是一种控制器)每一控制器之控制对象均须预先设定。经由实际应用经验显示，一个数字可寻址灯光接口回路，其灯具只能最多分成16个组，实际上经常是不够用的，因而形成一种限制。例如当房间数多一点或灯光场景复杂一点时便无法应付，而必须增加另一个回路。

在日常生活中除了单纯照明功能之外，许多场所，往往需要设定多个灯光场景才能满足实际需要。这些需要，有时是功能性的，有时是为了节能，有时是二者兼备。例如：一般的大厅及走道，清洁工作时要全亮，平时半亮即可；商品展示空间，则展示之重点主题应亮一点，其背景周边则宜暗一点，以造成对比，凸显主题，但在做清洁工作时，则应全亮；会议室中开会时，会议桌上方的灯光应亮一些，周边应暗一些，做简报时则全室应暗一点，唯讲台投影幕附近应全暗，以利投射影像。其它如客厅、餐厅等生活空间也可利用灯光场景之变化创造出节能又多彩的生活氛围。

这种整体的灯光场景氛围，除了令人感到舒适愉悦外，由于灯光并非一直处于全亮的状态，因而也达到了节能目的。

为了达到灯光场景的控制效果，若利用数字可寻址灯光接口照明控制系统，如前文所述，必须先将各灯具编组，将每一组灯光调至要求的亮度后，再将各组的组别亮度等数据存入场景控制器中，场景控制器则依按键招回设定的场景。数字可寻址灯光接口照明控制系统虽然可直接控制每一灯具，但对一般使用者而言却不实际不方便，必需借助场景控制器或组控制器来进行实际的灯光控制。

下面以一个普通的会议室为例，对灯光布局进行举例说明。如图1所示，图1为会议室灯光布局实例示意图。

整个会议室的灯具均归入第一组，包含全部灯具，会议桌上方之灯具归入第二组2，包含灯具2-1、2-2、2-3，其靠墙侧之灯具归入第三组3，包含灯具3-1、3-2、3-3、3-4，前方讲台之灯具归入第四组4，含灯具4-1、4-2、4-3。控制器SC有4个场景选择按键及一个总键。只要按下场景按键，全场灯光便一次到位。但是这种方便性却是建立在复杂的硬件与软件系统之上，其设定程序操作复杂，价格亦高，对亟需自动化照明控制技术，以应对节能问题的开发中国家而言，其价格是不能接受的。因此一种更经济、更容易使用的电照明控制系统，是非常受期待的。

各灯光场景的设定如下表1所示：

	分组编号	第一组
												第二组			第三组				第四组
		具编号	2-1	2-2	2-3	3-1	3-2	3-3	3-4	4-1	4-2											4-3
	场景名称											场景代号	亮度％			亮度％				亮度％
清洁维护		1	100	100	100	100	100	100	100	100	100												100
	简报											2	50	50	50	50	50	50	50	0	0	0
会议1		3	100	100	100	0	0	0	0	0	0												0
	会议2											4	75	75	75	75	75	75	75	75	75	75

表1

由表1可见，基本上灯光场景的控制是通过对每一灯具的光源亮度进行改变而达成，将灯具分组，是为了设定与执行指令时的方便。若是每一灯具的场景亮度设定工作能很容易进行，每一灯具都能很容易的直接接收并执行场景指令，则分组并非必要，从而可免除最多16个编组的限制。

为了解除因分组而受限制并免除复杂的设定程序，由本发明申请人提出的中国专利申请号200610076528.2，名称为“以画界中继器区隔的电照明控制系统及控制方法”专利案，提出了解决方案，是本发明的相关专利案参考文件。

由表1也显示光源亮度的改变可以是全亮、关熄，简单开关式二段调光；可以是半亮、3/4亮、全亮、关熄的四段调光；也可以是能进行微调的调光方式，例如：16阶调光。像数字可寻址灯光接口所规范的255阶非常精细的调光，实际上经常是太过了些而形成一种浪费。

每一灯光场景的灯光亮度可以用灯光场景设定装置42完成，灯光场景控制指令则可以由内容可寻址灯光控制开关39直接执行，这些动作都是透明直接的，不需要复杂的设定程序。

为了达成每一灯具都可以不经设定程序就可以直接接收控制指令的目的，另一由本发明申请人与此申请案同时提出的名称为“一种应用于电照明分区控制系统的灯具控制功能单元”的申请案提出了一种以内容可寻址灯光控制开关控制灯光的技术方案。

内容可寻址技术是在随机存取存储器的基础上发展出来的一种存储器寻址方法，与传统内存装置，先指向一个地址，再找出内存内容的方式不同，可以将输入的信息数据与内容可寻址内存装置内的所有数据，一次同时进行比对，由输入之信息内容直接判定相关内存的正确地址，这种快速的寻址性能，对网络通讯非常重要，其运作可以由单纯硬件完成，而不必要借助于微机或中央处理器，不占用软件运作时间。内容可寻址技术在信息压缩编码译码及影像处理方面也占有重要地位。如美国专利号3402394，3419851所示。

用于电照明控制的内容可寻址灯光控制开关，则是利用内容可寻址技术，将驱动光源的指令，依指令内容直接转化为相对应的开关信号，每个开关信号，启动其相应的、预先设定的光源驱动电路，从而完成每一指令的预期动作。

这种内容可寻址灯光控制开关，可以用半导体集成电路制成，不需微机或中央处理器，因此价格可以降低。实际应用时在概念上与单纯的选择开关无异，因此不需要特别的人员训练过程，也不需要特别的工具或软件知识。

灯光场景设定装置，则是用以提供内容可寻址灯光控制开关与光源驱动电路之间的连系，而与各别光源之驱动电路配套结合为一体，其实际电路随光源驱动电路及欲达到之调光效果而异，但是对使用者而言，则只需进行例如拨动编码开关的动作以设定各场景之灯光亮度，因此很容易操作，具备随插即用的友善特色。

但是，除了控制整体灯光场景之外，在一些比较个人化的空间中，例如高级旅馆的客房，家居的客厅等，常常需要对个别灯具进行开关或调光控制，以满足每个人不同的需求。某些特别的灯具，如大形吊灯，也经常需要特别的单独对待，为了同时满足对各别灯具进行单独控制的需要，上述之内容可寻址灯光控制开关就必须具备单灯寻址的功能。

使内容可寻址内存装置具备设定地址的功能，意味者要对内容可寻址内存装置进行写入地址数据的程序，传统的在内容可寻址内存中写入数据的方法是利用字行线，控制所欲写入的字行，激活内存字行线，开启相关字行之记忆单元写入门，再将数据并列写入该字行的每一内存单元之中。

这一传统的写入程序将使内容可寻址灯光控制开关的电路架构及时钟控制器变得复杂，因而需要借助微机控制器执行控制工作。这将增加产品的价格，为了达到提高照明质量及节能的目的，价格是一重要因素，因而如何在增加寻址功能的同时，又能兼顾降低价格并且容易使用乃成为一重要课题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，使灯具除了可以接受广播及区间控制指令外亦能接受单灯控制，使灯具之控制更富弹性，更能满足实际之需要，并且使内容可寻址灯光控制开关的制造及使用都更为简单化，以降低成本，使数字化灯光控制系统更易普及，以有利于数字化照明控制系统在提高照明质量和照明节能方面发挥效益。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，该灯具控制器包括：

内容可寻址灯光控制开关装置，用于将总线上传输的控制指令，转化为场景控制开关信号及单灯调光开关信号，输出给灯光场景设定装置；

灯光场景设定装置，用于对接收自内容可寻址灯光控制开关装置的场景控制开关信号及单灯调光开关信号，和在自身设定的灯光场景数据信号进行译码，将译码结果输出给光源驱动装置，驱动光源的开关及亮度。

所述内容可寻址灯光控制开关装置包括：

内容可寻址内存装置，用于存储和比对区间指令和本灯具设定的地址相关的指令，将比对结果通过锁存器输出给灯光场景控制装置；

内容可寻址内存设定装置，用于设定内容可寻址内存装置中和本灯具的特定地址相关指令中的地址位数据。

所述内容可寻址灯光控制开关装置用单芯半导体集成电路制成，所述内容可寻址内存装置在存储控制指令数据时，每一行存储一个指令，至少有一行存储的控制指令数据为单灯控制指令。

所述单灯控制指令行，至少有一位元为地址位元。

所述内容可寻址内存装置包含多个内存单元，该内存单元包括与地址相关的内存单元和与数据相关的内存单元；

所述内容可寻址内存装置的地址位，为内容可寻址灯光控制开关装置内存单元的内存阵列的第2列至第5列，分别为：第2列为地址第1位A1，第3列为地址第2位A2，第4列为地址第3位A4，第5列为地址第4位A8。

所述4个寻址位A8、A4、A2、A1用于设定16个地址。

所述内容可寻址灯光控制开关装置的内存阵列中与特定地址相关的灯光控制指令有4行，分别为开亮、关熄、调亮、调暗4个指令。

所述内容可寻址内存装置中与地址相关的内存单元在设定地址时，采用纵列位写入方式，所述内存单元有两个节点，第一节点为存储数据，第二节点为存储数据的互补数据；

第一节点连接至第一比对三极管的栅极，第二节点连接至第二比对三极管的栅极，第一节点同时经第一位线连接至相对应地址位D型锁存器的输出端，第二节点同时经第二位线连接至相对应地址位D型锁存器的补码输出端，地址位D型锁存器的输入端为地址设定装置设定的逻辑数值；第一位线和第二位线是各地址相关指令相同地址位的写入线，第二比对三极管的源极接至输入指令移位寄存器相对应之位的输出端，第一比对三极管的源极接至输入指令移位寄存器相对应之位输出的补码端；第一比对三极管与第二比对三极管的漏极相连接，接至一比对线驱动三极管的栅极，比对线驱动三极管的漏极逻辑接地，比对线驱动三极管的源极接至比对线，比对线经一限制电流装置接至逻辑高电位，相同指令行的每一比对线驱动三极管的源极均接至同行比对线。

所述内容可寻址内存装置中与地址相关的内存单元，相同位的地址内存单元经地址写入线与相对应的地址位D型锁存器连接，共享D型锁存器为内存，且每一地址位的内存单元予以简化取消。

所述内容可寻址内存设定装置为拨码开关或跳线装置。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过在现有的灯具控制器中增加具有单独寻址功能的功能模块，使灯具控制器具有单独寻址功能，实现了对特定灯具的灯光控制，进而使灯具除了可以接受广播及区间控制指令外亦能接受单灯控制，使灯具之控制更富弹性，更能满足通过对个别灯具的灯光控制提高照明质量的实际需要。

2、本发明提供的这种具有单灯寻址功能的灯具控制器，除了功能性考量外，特别注意价格的降低，使内容可寻址灯光控制开关的制造及使用都更为简单化，降低了成本，使数字化灯光控制系统更易普及，进而有利于数字化照明控制系统在提高照明质量和照明节能方面发挥效益。

3、本发明提供的这种具有单灯寻址功能的灯具控制器，在电照明分区控制系统中，除了灯光场景整体控制功能外，增加了单灯控制功能，再配合对特别单灯比较细致的调光工艺，使灯具的选择，可繁可简，更具弹性。另外，也可以使各种灯具各展所长，充分发挥个别的经济效益。

附图说明

图1为会议室灯光布局实例示意图；

图2为本发明提供的具有单灯寻址功能的灯具控制器的方块示意图；

图3为本发明提供的灯具控制器中内容可寻址灯光控制开关装置的方块示意图；

图4为本发明提供的内容可寻址灯光控制开关装置中内容可寻址内存装置的电路图；

图5为本发明提供的内容可寻址灯光控制开关装置中内容可寻址内存装置采用的纵列写入方式的电路图；

图6为本发明提供的内容可寻址灯光控制开关装置中内容可寻址内存装置采用的纵列写入方式的简化电路图；

图7为本发明提供的灯具控制器中灯光场景设定装置的方块示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图2所示，图2为本发明提供的具有单灯寻址功能的灯具控制器的方块示意图，该灯具控制器至少包括内容可寻址灯光控制开关装置39和灯光场景设定装置42。

其中，内容可寻址灯光控制开关装置39用于将总线2上传输的控制指令，转化为场景控制开关信号及单灯调光开关信号，输出给灯光场景设定装置42；

灯光场景设定装置42用于对接收自内容可寻址灯光控制开关装置39的场景控制开关信号及单灯调光开关信号，和在自身设定的灯光场景数据信号进行译码，将译码结果输出给光源驱动装置34，驱动光源35的开关及亮度。

再参照图2，该灯具控制器还进一步包括光隔离器31、信息数据复原装置41、移位寄存器37和38、时钟管理装置40、系统指令译码装置44、锁存器43和光源驱动装置34。

其中，光隔离器31用于将总线上传输的灯光场景控制指令输入给信息数据复原装置41。

信息数据复原装置41用于对光隔离器31输入的灯光场景控制指令进行复原，将复原后的数字数据输出给移位寄存器37和38，时钟信号输出给时钟管理装置40。

移位寄存器37和38用于存储信息数据复原装置复原的数字数据，将数字数据中的系统指令高位字节输出给系统指令译码装置44，将系统指令数字数据中的低位字节区间指令输出给内容可寻址灯光控制开关装置39。移位寄存器37为系统指令移位寄存器，移位寄存器38为区间指令移位寄存器。区间指令移位寄存器38与系统指令移位寄存器37之低位字节是共享的。

系统指令译码装置44用于对系统指令移位寄存器37输入的系统指令高位字节进行译码，依据译码结果输出一致能信息或去除功能信息给内容可寻址灯光控制开关装置39。

进入信息处理器32的指令，若为1字节区间指令，则系统指令译码装置44将直接输出一致能信息，使内容可寻址灯光控制开关装置39处于执行工作状态。

内容可寻址灯光控制开关装置39用于对区间指令移位寄存器38平行输入的区间指令进行比对译码，若是有比对完全相符指令，则生成针对灯具的灯光控制开关信号，並通过锁存器43输出给灯光场景控制装置42。内容可寻址灯光控制开关装置39一般可用单芯半导体集成电路制成。

锁存器43，用于存储内容可寻址灯光控制开关装置39输入的信息，并将内容可寻址灯光控制开关装置39输入的信息输出给灯光场景控制装置42。

光源驱动装置34，用于根据接收自灯光场景控制装置42的译码结果，驱动光源驱动装置。

上述信息数据复原装置41、移位寄存器37和38、时钟管理装置40、系统指令译码装置44、内容可寻址灯光控制开关装置39和锁存器43构成信息处理器32，用于对光隔离器输入的灯光场景控制指令进行译码，并将译码生成的灯光控制开关信号输出给灯光场景控制装置42，实现对灯具35的灯光控制。

再参照图2，上述内容可寻址灯光控制开关装置39包括内容可寻址内存装置390和内容可寻址内存设定装置391。

信息处理器32中，系统指令的高位字节由系统指令译码装置44进行译码，系统指令的低位字节及区间指令，则由内容可寻址灯光控制开关39进行比对译码，并经锁存器43输出开关信号至译码装置33。

其中，内容可寻址内存装置390用于存储和比对区间指令部份与灯具的特定地址相关的指令，将比对结果通过锁存器43输出给灯光场景控制装置42。内容可寻址内存设定装置391用于设定内容可寻址内存装置390中所述内容可寻址内存设定装置391可以为拨码开关或类似装置，例如跳线装置。

请参照图3，图3为本发明提供的灯具控制器中内容可寻址灯光控制开关装置的方块示意图。所述内容可寻址灯光控制开关装置39用单芯半导体集成电路制成，所述内容可寻址内存装置390在存储控制指令数据时，每一行存储一个指令，至少有一行存储的控制指令数据为单灯控制指令。所述单灯控制指令行，至少有一位元为地址位元。

所述内容可寻址内存装置390包含多个内存单元，该内存单元包括与地址相关的内存单元和与数据相关的内存单元；所述内容可寻址内存装置的地址位，为内容可寻址灯光控制开关装置内存单元的内存阵列的第2列至第5列，分别为：第2列为地址第1位A1，第3列为地址第2位A2，第4列为地址第3位A4，第5列为地址第4位A8。所述4个寻址位A8、A4、A2、A1用于设定16个地址。

所述内容可寻址灯光控制开关装置的内存阵列中与特定地址相关的灯光控制指令有4行，分别为开亮、关熄、调亮、调暗4个指令。

所述内容可寻址灯光控制开关装置的内存阵列的第0行至第5行为区间指令，对可执行区间指令的所有灯具有效。第6行至第9行之指令，则只对特定地址比对相符的灯具有效。

数字总线2上传输的二相灯光场景控制指令，经光隔离器31进入信息处理器32。数字信息处理器32对接收之指令进行译码，并输入场景设定装置42以进行灯光控制动作。场景设定装置42中的36是灯光设定装置，例如2位拨码开关。可以预先或现场规划设定，2位拨码开关，便可以对每一灯光场景提供4种灯光亮度设定选择，其设定动作，清楚直接，容易操作，可以在布建时设定，也很容易随时调整。译码装置33，依灯光设定装置36的设定进行译码后，输出开关或灯光亮度控制信号至光源驱动装置34，以驱动光源35。

光源35也可以是白炽灯、卤素灯、荧光灯、节能灯、高压气体放电灯(HID)、发光二极管(LED)等。光源35的光源驱动装置34接受由控制译码器33输出之控制信号，以对光源35进行开关或调光动作。光源驱动装置34可以是镇流器，可以是电子式变压器，也可以是继电器，视光源35及实际需要而定。电源线1，经光源驱动器34，对光源35供电。

由于对单独灯具进行控制，多在使用者身历其境时才有需要，因此灯具的寻址装置设于灯具控制器区间指令处理区内，如图2中包括区间指令移位寄存器38，及把区间指令进行译码的内容可寻址灯光控制开关装置39的部分。

其中，内容可寻址灯光控制开关装置39中的内容可寻址内存装置390，是与特定灯具地址设定相关的部份，为本发明之核心。

为了便于说明，本实施例将采用与数字可寻址灯光接口规范(DALI)兼容的灯光场景指令，如表2和表3所示，其中表2是系统指令，表3是区间指令。

例如本发明的全系统广播指令可定为二字节，第一字节为FF，如表2所示：

关断	FF00	11111111 00000000
			全亮	FF05	11111111 00000101
场景1	FF11	11111111 00010001
			场景2	FF12	11111111 00010010
场景3	FF13	11111111 00010011
			场景4	FF14	11111111 00010100

表2

区间指令则可以定为单字节，如表3所示：

关断	00	00000000
			全亮	05	00000101
场景1	11	00010001
			场景2	12	00010010
场景3	13	00010011
			场景4	14	00010100

表3

图2中的系统指令译码器44技术是本领域普通技术人员容易了解的技术，例如利用与门，斥或门等装置完成，且与本发明的内容可寻址灯光控制开关之手动寻址装置并不直接相关，为简单计在图3中予以简化省略。

再参照图3，内容可寻址灯光控制开关装置39将数字指令，依指令内容直接比对译码后，经一锁存器43转化为开关信号：m0开(全亮)、m1关断、m2场景1、m3场景2、m4场景3、m5场景4。m6、m7、m8、m9为与特定地址相关的开关信号线，m6为开(全亮)，m7为关断，m8为调亮，m9为调暗。各开关信号经过灯光场景设定装置42后，驱动光源驱动装置34，以驱动光源35。光源35可以是卤素灯、管形荧光灯、紧凑形节能灯、发光二极管等，光源驱动装置34可以是继电器、电子变压器、镇流器等，灯光场景设定装置42，可以经由灯光设定装置36，设定每一光源在每一灯光场景的亮度。

内容可寻址灯光控制开关装置39内存有各种相关之开关指令，其内存单元以只读存储器或其它非挥发性记忆装置制成，每一内存单元都具有与接收之指令位进行比对的装置，比对结果经一驱动装置驱动比对线。在内容可寻址灯光控制开关装置39内存的开关指令中，属于整体灯光控制者包括：开(全亮)、关断、场景1、场景2、场景3、场景4等灯光控制指令，属于单灯控制之开关信号有m6、m7、m8、m9。

数字灯光控制指令经信息传输总线2进入信息数据复原装置41并将数据与时钟信号复原之后，数字数据进入区间指令移位寄存器38，时钟信号进入时钟控制器40。灯光控制指令中，如图2中所示的2字节指令37之高位字节是通信协议之系统指令部份，37之低位字节相当于区间指令38之字节是其实际灯光控制部份，字节38之数据与内容可寻址开关39之只读内存指令数据进行纵列比对，其完全符合(Matched)的行产生一相应之输出信号(m0-m9)，并在41侦得2个停止位后，产生一锁存脉冲L，锁入D型锁存器43中，经D型锁存器43馈入灯光场景设定装置42的译码装置33，经过译码后驱动光源驱动器34及光源35。

D型锁存器43的数据锁入，受到锁入控制器LC的控制，当m0～m9有一比对线完全符合时才能锁存。R是对m0-m9充电时之限流电阻。当进行比对时，每一纵列之记忆单元系同时进行比对，比对不相符之内存单元将把相关之m0-m9比对线拉至低电平，仅每一纵列均相符之m0-m9比对线能维持高电平。

内容可寻址灯光控制开关装置39内存列阵的第0行至第5行为区间指令，对可执行区间指令的所有灯具有效；第6行至第9行为与特定地址相关之指令，第6行到第9行之第2列到第5列内存单元为寻址位390，分别为：第2列为地址第1位A1，第3列为地址第2位A2，第4列为地址第3位A4，第5列为地址第4位A8。4个寻址位A8、A4、A2、A1共可设定16个地址。

本实施例共有4个地址相关指令，分别为以下表4所示：

开全亮	0	1	A8	A4	A2	A1	0	1
									关断	0	1	A8	A4	A2	A1	0	0
调亮	0	1	A8	A4	A2	A1	1	1
									调暗	0	1	A8	A4	A2	A1	1	0

表4

每一灯具视其需要可选用具有寻址能力的控制器，或没有寻址能力的控制器，没有寻址定能力的控制器只能作区间指令动作，接收系统广播指令及区间指令，选用了有寻址能力的控制器才能接受单灯控制指令，对于有寻址能力的灯具，可以单独进行开关及亮度上调或下调，等4种动作。

单灯地址之设定由拨码开关SA8、SA4、SA2、SA1执行，D型锁存器之输入端DA8、DA4、DA2、DA1之数据值由拨码开关SA8、SA4、SA2、SA1之设定决定，并在系统上电时锁入锁存器之中。

如图4所示，图4为本发明提供的内容可寻址灯光控制开关装置中内容可寻址内存装置的电路图。其中两个反向器303、304组成一个双稳态内存单元C，当存储数据位线AB为高电平时，AB为低电平，此时字线W若为高电平，写入门三极管301，302导通，则内存之第一节点反向器303输入端为高电平，其输出端为第2节点为低电平，并且此一状态将被锁存。此时比对三极管305呈断路状态，比对三极管306呈导通状态。若输入的寻址数据位线B为高电平时，B为低电平，亦即输入数据B与存储数据AB相同时，B之高电平，不能通过由第2节点低电平控制呈断路状态的三极管305导入比对线m的驱动三极管307的栅极，则三极管307亦为断路状态，比对线m保持高电平。

若输入数据位线B为低电平，B为高电平，则B之高电平将经导通状态三极管306馈入三极管307的栅极，使307导通，比对线m被拉至低电平。亦即第一节点存储的数据AB与B比对不相符时，比对线m线被拉至低电平；比对相符时则保持高电平。若同字行之每一记忆单元均比对相符，则比对线m线可保持在高电平。

AB位线为地址数据线，B位线为对应的指令位线，W为字行写入线，m为比对线，R为限流电阻。

如图5所示，图5为本发明提供的内容可寻址灯光控制开关装置中内容可寻址内存装置采用的纵列写入方式的电路图。由于在内容可寻址灯光控制开关装置39中，与地址相关的内存单元，其相同纵列者均为相同的数据，因此可以省去字线，直接由位线写入欲存储的地址数据至内存单元C。

图5中308是一D型锁存器，由地址设定开关SA之开闭决定输入端D之逻辑电平高低，当电源上电时，电容器K之电平将逐渐升高，并激发单稳态振荡器309，309产生之脉冲将SA设定之逻辑数据D锁入锁存器308，同列之地址记忆单元亦同时被设定。按键开关310是供某些需要手动测试或变更地址时，激发309更新设定之用。

内存单元有二个节点，第一节点303之输入端为存储数据，第二节点303之输出端为存储数据的互补数据。

第一节点连接至第一比对三极管306的栅极，第二节点连接至第二比对三极管305的栅极，第一节点同时经第一位线AB连接至相对应地址位D型锁存器308的输出端，第二节点同时经第二位线AB连接至相对应地址位D型锁存器的补码输出端，地址位D型锁存器的输入端为地址设定装置设定的逻辑数值。第一位线AB和第二位线AB是各地址相关指令相同地址位的写入线，第二比对三极管305的源极经指令数据线B接至输入指令移位寄存器相对应之位的输出端，第一比对三极管之源极经指令数据补码线B接至输入指令移位寄存器相对应之位输出的补码端，第一比对三极管306与第二比对三极管305的漏极相连接，接至一比对线驱动三极管307的栅极，比对线m驱动三极管307的漏极逻辑接地，比对线驱动三极管307的源极接至比对线，比对线经一限制电流装置R接至逻辑高电位，相同指令行的每一比对线驱动三极管的源极均接至同行比对线。

所述内容可寻址内存装置中与地址相关的内存单元，相同位的地址内存单元经地址写入线与相对应的地址位D型锁存器连接，共享D型锁存器为内存，且每一地址位的内存单元予以简化取消。

如图6所示，图6为本发明提供的内容可寻址灯光控制开关装置中内容可寻址内存装置采用的纵列写入方式的简化电路图。由于锁存器308，已经保存了地址数据，因此记忆单元303、304实际上可以省略。与图4类似于随机存取内存之电路比较，图6显示之电路简化，使整体内容可寻址灯光控制开关装置39，在制程及布局上都更进一步精简，有利于降低制造成本。

如图7所示，图7为本发明提供的灯具控制器中灯光场景设定装置的方块示意图。每一灯光场景都可有100％(全亮)，75％，50％，0％(关熄)4种设定选择，每一场景有2位拨码开关如图7中36之SS1、SS2、SS3、SS4供设定每一灯具在每一灯光场景中光源亮度之用。

例如当控制指令为00010001时灯光场景1之开关控制信号m2为高电平，其余之m0、m1、m3、m4、m5、m6、m7、m8、m9均为低电平，m2之高电平使选择电路401处于执行功能状态，m3、m4、m5之低电平则使其余的选择电路402、403、404处于去除功能状态，当灯光场景设定开关SS1中SS11、SS12均为闭合时，与门401-1之输出端为高电平，其它之输出端401-2、401-3、401-4均为低电平，此401-1之高电平进入或门406-1，并被锁入平行输入平行输出之双向移位寄存器405中，使405之输出端Q1为高电平，光源为100％全亮。

若SS11为闭合，SS12为断路，则与门401-2之输出为高电平，此高电平输入或门406-2，并输入405之D2，使光源35为75％亮度。其余之亮度选择依此类推。m8、m9之高电平则可使移位寄存器405向上或向下移位，使405之输出端Q1、Q2、Q3、Q4向上或向下移动，从而调亮或调暗光源35。

m6、m7则分别与m0、m1经由或门407,408联合控制光源的开关。m0、m6两者任一均可开亮光源35，m1、m7两者任一均可关熄光源35。图7所示仅为一可以采用之4场景4段调光灯光场景设定装置之功能说明。其它如2段调光，16段调光亦均可采用，视实际需要而定。

灯光场景控制指令m2-m5经或门409与调亮指令m8，调暗指令m9共同进入译码电路410以控制双向移位寄存器405之工作模式。寄存器405可以为类似于74F194的集成电路，当m2、m3、m4、m5任一为高电平时，405为平行输入模式，m8为高电平时为向上移位模式，m9为高电平时为向下移位模式,405可以配线为环形移位。

上述实施例，只是为了展示对单灯进行独立控制的一个方式。由于需要独立控制的灯具，通常是比较特殊的灯具，需要较细致的调光能力，例如16阶调光。  这种调光技术在照明工艺中是不难达成的，例如DALI系统便规范利用波宽调制(PWM)达成256阶(含关熄)的调光。将这种较精致的调光技术，应用于灯光场景设定装置及光源驱动器中，便可达成精致调光的要求。这种对一般灯具进行较简单的灯光亮度控制，对特别灯具进行较精致的调光的做法，使整体照明系统的价格能够很好的被掌控，不发生质过于求的浪费情形，并且不降低特别的灯号的照明质量。提供了繁简兼容，发挥最大经济效益手段。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，该灯具控制器包括：

内容可寻址灯光控制开关装置，用于将总线上传输的控制指令，转化为场景控制开关信号及单灯调光开关信号，输出给灯光场景设定装置；

灯光场景设定装置，用于对接收自内容可寻址灯光控制开关装置的场景控制开关信号及单灯调光开关信号，和在自身设定的灯光场景数据信号进行译码，将译码结果输出给光源驱动装置，驱动光源的开关及亮度。

2.根据权利要求1所述的应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，所述内容可寻址灯光控制开关装置包括：

内容可寻址内存装置，用于存储和比对区间指令和本灯具设定的地址相关的指令，将比对结果通过锁存器输出给灯光场景控制装置；

内容可寻址内存设定装置，用于设定内容可寻址内存装置中和本灯具的特定地址相关指令中的地址位数据。

3.根据权利要求1所述的应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，

所述内容可寻址灯光控制开关装置用单芯半导体集成电路制成，所述内容可寻址内存装置在存储控制指令数据时，每一行存储一个指令，至少有一行存储的控制指令数据为单灯控制指令。

4.根据权利要求3所述的应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，所述单灯控制指令行，至少有一位元为地址位元。

5.根据权利要求2或4所述的应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，

所述内容可寻址内存装置包含多个内存单元，该内存单元包括与地址相关的内存单元和与数据相关的内存单元；

所述内容可寻址内存装置的地址位，为内容可寻址灯光控制开关装置内存单元的内存阵列的第2列至第5列，分别为：第2列为地址第1位A1，第3列为地址第2位A2，第4列为地址第3位A4，第5列为地址第4位A8。

6.根据权利要求5所述的应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，所述4个寻址位A8、A4、A2、A1用于设定16个地址。

7.根据权利要求5所述的应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，所述内容可寻址灯光控制开关装置的内存阵列中与特定地址相关的灯光控制指令有4行，分别为开亮、关熄、调亮、调暗4个指令。

8.根据权利要求5所述的应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，

所述内容可寻址内存装置中与地址相关的内存单元在设定地址时，采用纵列位写入方式，所述内存单元有两个节点，第一节点为存储数据，第二节点为存储数据的互补数据；

第一节点连接至第一比对三极管的栅极，第二节点连接至第二比对三极管的栅极，第一节点同时经第一位线连接至相对应地址位D型锁存器的输出端，第二节点同时经第二位线连接至相对应地址位D型锁存器的补码输出端，地址位D型锁存器的输入端为地址设定装置设定的逻辑数值；第一位线和第二位线是各地址相关指令相同地址位的写入线，第二比对三极管的源极接至输入指令移位寄存器相对应之位的输出端，第一比对三极管的源极接至输入指令移位寄存器相对应之位输出的补码端；第一比对三极管与第二比对三极管的漏极相连接，接至一比对线驱动三极管的栅极，比对线驱动三极管的漏极逻辑接地，比对线驱动三极管的源极接至比对线，比对线经一限制电流装置接至逻辑高电位，相同指令行的每一比对线驱动三极管的源极均接至同行比对线。

9.根据权利要求8所述的应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，所述内容可寻址内存装置中与地址相关的内存单元，相同位的地址内存单元经地址写入线与相对应的地址位D型锁存器连接，共享D型锁存器为内存，且每一地址位的内存单元予以简化取消。

10.根据权利要求2所述的应用于电照明分区控制系统具有单灯寻址功能的灯具控制器，其特征在于，所述内容可寻址内存设定装置为拨码开关或跳线装置。

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