CN102165758A

CN102165758A - 用于经由双向ir、光纤和光导线缆来连接ac供电开关、电流传感器和控制装置的方法和器具

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Publication number: CN102165758A
Application number: CN2009801373571A
Authority: CN
Inventors: D.埃尔伯鲍姆
Original assignee: Elbex Video Ltd
Current assignee: Elbex Video Ltd
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2029-06-24
Also published as: AU2009297000A1; EA024037B1; CA2735734A1; AU2009297000B2; JP2012503937A; JP4832617B1; WO2010036431A1; EP2329638B1; EP2329638A1; US8331795B2; IL211373A0; CA2735734C; KR101123446B1; HK1152173A1; US20120183298A1; CN102165758B; US20120207481A1; EA201100224A1; KR20110039401A; IL211373A

Abstract

一种用于使用至少一个光学介质线缆将具有光学接收器的AC供电装置与具有光学发射器的控制电路连接的方法包括以下步骤：在线缆的两端终止线缆，在接收器和发射器之间引入经处理的线缆，将经处理的线缆的一端附接和固定到发射器而将经处理的线缆的另一端附接和固定到接收器，以及将包括控制命令的单向光学信号从控制电路传播到供电装置。

Description

用于经由双向IR、光纤和光导线缆来连接AC供电开关、电流传感器和控制装置的方法和器具

技术领域

本发明涉及包括用于经由双向IR远程控制（remote control）、光纤和光导线缆来远程操作AC电力开关以及电气装置和设备的视频对讲机系统的家庭自动化控制。

背景技术

包括用于远程操作AC供电电气设备（诸如家、公寓、办公室和建筑物中的电视接收器、家庭热水器、空调、机动门帘、照明设备和其他电气设备）的红外（IR）或RF发射器的有线或无线远程控制装置通常确实将设备开启或关断，其中操作远程控制装置的人通过位于被操作设备的现场通过视觉手段来验证被操作装置的开启和关断状态，诸如TV被开启或灯被关断或空调单元被激活与否。大多数的远程控制装置，包括IR或无线远程控制装置，使用相同电源键来开启和关断设备，因此没有操作人员本人在现场验证，对于大多数的当前可用的远程控制装置都不可能在不位于设备现场的情况下肯定地验证开启-关断电源状态。

另一方面，经由双向通信信号来操作的家庭自动化继电器装置可以通过返回的状态信号用继电器的状态来更新系统控制器。这种系统代表的问题是用于定制AC电气布线的成本，AC电气布线昂贵并需要专门技术来配置、安装和设置。一个原因在于，用于灯（或其他设备）的开启-关断切换的布线系统不需要且不包括AC干线的中性线。

通常的有线电气系统仅提供用于开关的两条线，AC带电（live）线或热线和负载线，负载线通向灯具或其他设备。类似的仅两条移动器（traveler）线用于连接多个开关，这些开关密切联系以开启-关断相同灯或设备。在开关的电箱（electrical box）处没有中性线的所述“仅两条AC线”需要改变为通常使用的电气布线并因而妨碍了家庭自动化的简单引入。

此外，在建筑物内直接连接到带电AC电力线的AC电力装置必须被测试以符合电气安全法律、规则和规章并获得机构（诸如USA的UL、欧洲的VDE或TUV、UK的BS和其他国家的类似机构）的认可和认证。而且，许多已知的AC布线规章禁止在相同电箱内部连接AC线和低压有线控制系统、和/或AC电力线和低压控制线连接至相同继电器、远程开关和/或电气电力装置（诸如调光器）。为此，这种电力切换装置的远程控制电路必须被构造在开关内部并通过AC电力来供电。

家庭自动化系统的远程控制的意义在于通过互联网经由PC、经由移动电话和/或经由其他PDA装置来远程开启和关断电气设备的能力。然而，这种远程控制的问题在于需要验证正被操作的设备的开启-关断状态和/或覆盖给定房子、办公室、公寓或建筑物的所有被远程控制的设备的状态报告的可用性。

在日期为2007年10月18日的美国专利申请11/874,309中披露了这种用于检测开启-关断状态或待机状态的装置，在日期为2007年11月14日的美国专利申请11/939,785中披露了连同用于对AC电力开关和AC操作的设备进行操作的IR远程控制装置一起经由IR远程控制系统来传送这种开启-关断或待机状态的IR装置，其中11/874,309和11/939,785这两个申请的内容通过引用结合于此。

类似地，在日期为2004年12月28日的美国申请11/024,233和日期为2006年8月24日的美国申请11/509,315中还披露了这种用于将远程控制装置与视频对讲机系统和购物终端集成在一起的方法和器具。

对于所有披露的和已知的电力切换和控制装置，均需要访问这些装置来馈送控制信号并取回切换状态信号。但是因为包括美国的许多国家的电气安全规章，所以禁止在相同电箱内部将低压通信线连接至AC电力开关或调光器。

无线和IR远程控制装置可以用于双向通信，然而，对于IR远程控制来说需要瞄准线（line of sight），并且在无线的情况下，信号可能不会到达住处内的其他房间中的装置。这在命令开启-关断以及验证设备状态时呈现不确定性，并且需要经由低压供电控制装置和AC电力开关或调光器之间的互相连接的可靠的可验证通信。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于经由光纤光导或光纤线缆及单独安装在指定电箱中的有线低压IR控制装置来互相连接AC电力继电器、调光器以及美国专利申请11/874,309和11/939,785中披露的包括AC电流开启-关断传感装置的其他AC电力装置的方法和器具。

本发明的另一目的是通过视频对讲机和/或“购物终端”和/或经由通信网络来操作和监控电气设备的状态，包括通过如在上面引用的申请11/024,233和11/509,315中描述的驱动器电路从视频对讲机和购物终端生成控制代码和信号到不同设备。“购物终端”在日期为2004年6月8日的美国申请10/864,311和日期为2005年6月3日的PCT国际申请PCT/US05/19564中被披露，用于经由家庭购物终端简化电子商务购物的方法和器具。

在以下描述中，术语带电AC指的是AC电力或干线的“热线”，与AC电力或干线的中性线相对。术语负载指的是诸如经由开启-关断开关或调光器而连接在中性线和带电AC线之间的灯具的设备。

在以下描述中，术语发射器指的是LED、激光器、或将电信号转换为IR或可见光信号的其他光学发射装置。

术语发射指的是无线地（in air）来自发射器诸如来自手持远程控制或到光纤或光导线缆中的IR或可见光发射。

术语接收器指的是光电二极管、PIN二极管、光电晶体管或用于接收IR或可见光信号并将它们转换为电信号的其他光电检测器。

术语接收指的是诸如从手持IR远程控制或经由光纤或光导线缆在瞄准线中无线地接收IR或可见光。

术语收发器指的是用于通过将接收到的光学信号偏转到接收器并允许所发射的光学信号进入光学介质线缆而经过单个光学介质线缆来传播双向光学信号的附接到光学棱镜的组合的发射器和接收器，或者指的是用于经由两个光学介质线缆来传播双向光学信号的组合的发射器和接收器。

术语光学信号指的是可见光谱和IR光谱内的电磁辐射信号。

术语IR AC切换装置或AC装置或AC供电装置指的是用于开启-关断AC设备的远程控制AC电力装置，所述AC电力装置包括机械接触继电器、半导体继电器、三端双向可控硅开关元件（triac）继电器、用于对发动机、电流传感器和AC电源插座（outlet）及其组合进行调光和控制的三端双向可控硅开关元件，其特征在于通过AC电力被供电，或者与受控带电AC线串联并通过IR或可见光信号被远程操作。

即使在以下描述中可能仅陈述IR或仅陈述可见光，诸如IR AC装置，但是IR和可见光术语可以指的是两者。术语IR或可见光被可替换地使用并且不应当被限制为一个或另一个。

术语低压IR或可见光控制装置指的是通过低DC或AC电压（诸如12V DC或24V AC）供电的控制装置，该控制装置用于控制IR或可见光AC切换装置，包括单向或双向IR通信电路和用于附接和固定光导或光纤线缆以与AC切换装置连接的附接设施。

术语IR或可见光AC电流传感器指的是用于通过感应来检测经过AC电力线消耗（drain）的AC电流（诸如在上面引用的美国专利申请11/874,309和11/939,785中所披露的）以及用于经由单向或双向IR或可见光通信电路来生成电流消耗状态的低压IR控制装置或AC供电电流传感器电路，其包括用于附接和固定光导或光纤线缆以与AC切换装置连接的附接设施。

术语未决的美国申请指的是分别在2007年10月18日和2007年11月14日申请的美国专利申请11/874,309和11/939,785。

用于远程操作AC供电设备的器具和本发明的其他目的通过下述来实现：在IR AC切换装置和有线低压IR控制装置之间连接光导或光纤线缆以用于传送包括用来操作电气设备和IR AC切换装置的命令和包括所连接的电气设备的AC电流状态的命令确认的单向或双向IR信号，从而基于电流传感器输出而响应于所接收到的操作命令或响应于查询命令（对状态数据的请求）从设备生成开启-关断状态信号，从而提供对电气家庭设备的无错远程控制。

类似于未决的美国申请，本发明所提供的解决方案是安装附加IR或可见光操作的AC装置（包括继电器、三端双向可控硅开关元件和电流传感器），与无线接收器和发射器一起封装或包封到AC开关或电源插座的标准尺寸外壳中，通过带电AC线供电，并使用这种封装的装置来放大用于电气设备或照明的任何类型的标准开启-关断开关，而不替换整个现有的电气开关和布线。

附加IR AC装置的IR接收器和发射器被提供有附接设施，用于连接光导或光纤线缆以在IR AC切换装置、IR AC电流传感器和低压IR传播装置之间传播单向或双向IR通信信号，包括未决的美国申请中所露的IR转发器的修改型式，使得IR转发器也被提供有互易的（reciprocal）光导或光纤线缆附接。因为光导和/或光纤线缆是绝缘体，所以它们可以在相同电箱内部附接到IR AC切换装置或IR AC电流传感器。通过该布置，可以从AC电力给IR AC切换装置的控制电路供电并经由光导传播IR通信信号以操作IR AC切换装置和IR AC电流传感器。

将封装的IR AC切换装置和/或IR电流传感器装置添加到现有的标准电气开关和电源插座而不是替换它们的方法带来几个主要优点：一个是降低开关和电源插座的整体成本，这是因为可以使用标准的低成本、批量生产的开关和电源插座。第二个优点是“IR AC装置”提供双操作，一方面经由通常使用的开关和电源插座的手动操作、以及经由IR AC切换装置与手动操作并行的远程操作。这些优点是本发明的其他目的，完全协调一致地且在手动和远程切换操作之间没有冲突地实现，如在未决的美国申请中描述的。

未决的美国申请教导将两种类型的开关用于AC设备和灯具，即用于给定设备的开启-关断切换的单刀双掷（SPDT）开关，诸如用来从两个单独的位置切换灯具。在需要三个或更多个开关来开启-关断相同灯具的情况下，另一类型的双刀双掷（DPDT）开关以给定的直-交叉配置被连接在上面描述的两个SPDT开关之间。DPDT开关和DPDT继电器还被称为“反转（reversing）”或4向开关或继电器。

因此，本发明的目的之一是将光导附接至与用于操作灯具或其他电气设备的SPDT灯开关连接的IR控制SPDT继电器，从而经由“通常使用的”手动开关来维持操作并经由以给定的配置连接到开关的IR控制SPDT继电器来提供远程切换。

本发明的另一目的是附接用于传播IR命令并用于远程操作DPDT继电器的光导，所述DPDT继电器用于开启-关断连接到手动SPDT开关和更综合的切换装置（包括两个SPDT和一个或多个DPDT开关）的系统中的灯具或其他电气设备。

如在未决的美国申请中所阐述的，本发明使用SPDT和DPDT继电器作为“附加装置”，或在其他已知的家庭自动化的电气继电器、开关和电源插座中，将不可能识别设备的开启-关断状态，除非给定电路的所有开关和继电器状态的数据被发射到控制器。这要求（mandate）在安装期间向控制器馈送和记录所有开关和继电器的数据，这是复杂的、麻烦的且易于出错。这还可能导致复杂的数据处理以及后续的操作复杂性，要求每当在系统中激活手动开关或继电器时发射所有数据，并且这作为答复（in return）引入实质上更多的数据通信量和处理。

结合机械继电器接触的IR AC切换装置需要大的物理尺寸，这是因为最初的电流浪涌可能高达灯泡的额定电流的十倍。例如，600W灯具（其消耗5A）的电流消耗在该灯具被开启时可能导致50A的浪涌。这种强电流需要用于继电器线圈的大继电器接触和驱动电流，这是昂贵的和庞大的。

为此，本发明的另一目的是将双三端双向可控硅开关元件电路（也称为SPDT三端双向可控硅开关元件）用于其SPDT切换，这是因为三端双向可控硅开关元件可以很好地吸收10倍浪涌电流。而且，三端双向可控硅开关元件的使用使得能够将馈送到设备的电力限制到例如额定电压的95%，使得能够使用剩余的5% AC电压来为用于控制包括IR接收器和发射器的三端双向可控硅开关元件的CPU供电，从而提供光导的低成本和简单附接，并且通过将IR AC电力装置连接到带电AC线和负载线来照原来的样子（as is）使用现有的电气布线，不需要中性线且不改变电气系统的标准布线。

本发明的另一重要目的是引入用于识别何时设备被开启的IR AC电流传感器。带电AC电力线到电路的连接要求符合电气安全法律、规则和规章（诸如UL）并且其不能连接到相同电箱内部的低压通信线。因此，本发明的优选实施例的IR AC电流传感器不连接到AC线，而是通过AC感应来检测电流，与未决的美国申请中披露的相同。

所披露的IR AC电流传感器包括IR接收器和发射器，用于接收用来操作设备的命令并用于作为答复来发射关于设备的开启或关断状态的数据。然而，如果这种设备是电视并且电视所连接至的电气AC电源插座被掩藏在电视机后面，则电视机的开启-关断状态不能被未决的美国申请中披露的IR发射器传播，这是因为它不在与所披露的IR转发器的瞄准线中。为此，IR AC电流传感器被附接至光导，用于将IR信号传播至未决的美国申请中披露的IR转发器。

例如，可以经由标准AC电源插座来为电视接收器供电，其中连接至电视接收机的AC电源插座的带电AC线穿过所述IR AC电流传感器。而可以经由手持IR远程控制或经由未决的美国申请中所披露的IR转发器和/或通过美国专利6,603,842和6,940,957中所披露的视频对讲机和/或美国申请10/864,311中披露的购物终端，将开机命令发射到电视。

包括IR AC电流传感器（通过该传感器馈送AC电力至例如电视接收器）的IR AC切换装置的IR接收器和发射器作为对到电视接收机的开机命令的答复经由本发明的光纤光导并通过所披露的IR转发器向家庭自动化控制器、视频对讲机或购物终端发射检测到开机的应答，从而用电视“开启状态”或“关断状态”来更新家庭自动化控制器、或所述视频对讲机或购物终端，如果该命令是关断电视的话。

下文中对家庭自动化控制器的引用是类似于未决的美国申请中披露的视频对讲机和/或购物终端的具有控制键或触摸屏和电路的面板装置。

附图说明

本发明的前述和其他目的和特征将通过参照附图对本发明的优选实施例的以下描述而变得显然，在附图中：

图1是经由本发明的家庭自动化系统的双向IR远程控制来控制的双三端双向可控硅开关元件SPDT切换电路的电气框图；

图2是经由本发明的优选实施例的两个光导或光纤线缆来控制的图1的双三端双向可控硅开关元件SPDT切换电路的电气框图；

图3是具有本发明的优选实施例的单个双向光导或光纤线缆的双三端双向可控硅开关元件SPDT切换电路的另一电气框图；

图4A-4D是用于家庭设备的未决的美国申请中披露的已知的普通电气SPDT和DPDT开关和继电器的电气图、连接和图示；

图5A-5C是包括经由本发明的优选实施例的单个或两个光导或光纤线缆进行双向通信的图2和图3中所示的双三端双向可控硅开关元件电路的普通SPDT和DPDT开关的电气图、连接和图示；

图6A-6F是包括本发明的AC电源插座的电流传感器的优选实施例的结构和电流传感线圈的电气图、框图和图示；

图7A-7G是包括本发明优选实施例的两个光导或光纤线缆安装及锁定结构和可调整双向IR TX和TX头的结构的图6F的电流传感器和图1-2的三端双向可控硅开关元件组件的图示；

图8A-8F是示出优选实施例的单个或两个光导或光纤线缆的安装和锁定的其他示例和命令转换器的图示；

图9A-9C是包括光导或光纤线缆电路、连接和支撑的通信配电器和电源的图示和框图；

图10是总结了本发明的家庭自动化系统的相互连接的系统图示；以及

图11是示出本发明的家庭自动化的设置和操作的图示。

具体实施方式

图4A中示出的是用于从两个独立的开关S1和S2切换AC设备（包括诸如灯具的设备）的众所周知的基本开启-关断切换电路。标准的开启-关断开关S1和S2被称为单刀双掷（SPDT）开关，该开关包括杆致动的弹簧接触以用于使电路载送AC电流至设备或中断电路载送AC电流至设备。未决的美国申请中披露的用于家庭自动化的远程操作开关实际上是用于使AC电流被馈送到AC设备或中断AC电流被馈送到AC设备的SPDT继电器接触，诸如图4B和4D的继电器组件6。

图4A的基本切换电路经由两条移动器线连接两个开关并且在未决的美国申请中披露的SPDT继电器组件6的所示电路经由两个移动器线连接到图4B中所示的对应电路中示出的通常使用的SPDT AC开关1B，用于经由继电器组件6远程地以及经由开关1B手动地提供AC设备的两个独立开启-关断切换。图4C的切换电路和图4D中所示的对应切换电路阐述了如何可以经由继电器组件6远程地以及经由手动开启-关断开关1B和数量为n的DPDT开关1C来开启-关断给定设备。图4C的开关S3-1/S3-2（其是图4D的所示开关1C）是已知的用于连接直的或交叉的移动器线的双刀双掷开关（DPDT）。如在未决的美国申请中阐述的，直-交叉切换（switch over）使得数量为n的开关1C能够被连接在级联电路中以用于经由这些开关中的任一个开关独立地手动开启-关断电气设备。

为了设备的无错远程切换，需要知道设备的开启或关断状态。基于馈送到继电器驱动器电路的命令，可以在使用远程操作的单刀单掷（SPST）继电器时知道该开启或关断状态，但是通过检测AC设备的电流消耗来提供从设备返回的确认数据是更加可靠得多。未决的美国申请披露了包括对返回数据的接收的用于远程操作设备的双向IR通信，然而，因为在房间内的移动可能阻断包括来自图10所示的IR远程控制转发器70或90的命令在内的到给定设备的IR远程开启-关断命令的瞄准线，所以返回的确认和/或开启或关断命令本身可能变为被阻断并且不可靠。IR转发器也在未决的美国申请中被披露。

另一问题是使得开关杆5或5C的开启或关断状态不清楚和未限定的经由图4B和4D中所示的移动器1和2的连接。这是为什么图4B和4D中所示的杆5或5C的位置没有被称为开启或关断而是被称为位置1（Pos. 1）和位置2（Pos. 2）的原因。不能限定图4B和4D中所示的SPDT开关或DPDT开关和/或SPDT继电器的开启-关断状态呈现了系统可靠性问题。其原因在于继电器不可能识别一个或多个手动开关位置。为了向视频对讲机或购物终端（其控制在未决的美国申请中披露的家庭自动化的电气系统）提供可靠的开启-关断状态，需要使用图6A-6F中所示的电流传感器并通过图1-3中所示的本发明的调光器电路6MIR、6M-2和6M。

图1中示出的是包括用于替换图4B和4D中所示的SPDT继电器组件6的双三端双向可控硅开关元件223和224的单刀双掷切换电路6MIR。用三端双向可控硅开关元件替换继电器6的主要原因是切换白炽灯所需的大浪涌电流。用于白炽灯的电流浪涌例如可以是额定功率的10倍，由此在额定功率下消耗5A（120V）的600W灯具在其灯被开启时将具有高达50A的浪涌电流。支持50A电流浪涌的SPDT继电器庞大，使用高功率磁线圈，成本非常高并且对于住宅家庭自动化系统来说不切实际。

三端双向可控硅开关元件切换电路支持高电流浪涌，诸如当白炽灯被开启时的冲击电流浪涌。众所周知的三端双向可控硅开关元件装置223和224提供超过10倍额定电流的高电流浪涌并且可以控制通过它们的电流流动，提供附加功能，诸如通过延迟对照AC功率过零定时的触发脉冲对灯进行调光。为了使三端双向可控硅开关元件完全导电（全开启状态）需要在每个连续过零时间触发三端双向可控硅开关元件。

图1中所示的本发明的优选实施例的双三端双向可控硅开关元件切换和调光电路6MIR可以经由IR远程控制或通过位于瞄准线中的图10中所示的IR转发器/驱动器70或90来开启或关断。调光器电路6MIR可以替换在未决的美国申请中披露的SPDT继电器组件，而IR远程控制装置还可以控制三端双向可控硅开关元件223和224的调光功能。

所示的SPDT调光器电路6MIR经由两个移动器端子1和2以及经由SPDT开关S1的开关刀（pole）L而连接到负载（设备）。带电AC线通过高电流环形线圈或其他楔形线圈L1连接到电路6MIR的接地面G。用于操作CPU 210以及其他内部装置和电路的DC电力从AC电力线消耗，该AC电力线连接在移动器线中的与SPDT开关S1连接的那个移动器线和该电路的接地面（带电AC线）之间。该AC经由两个独立的整流器线R1、C1和D3或经由用于馈送经整流的电力至齐纳二极管D5和VCC调节器227的R2、C2和D4来消耗。

包括R1、C1和D1的独立的第一整流器线被示出为连接在经由移动器1的端子1（通向负载）和接地面G之间，即与三端双向可控硅开关元件1并联。整流器二极管D3将经整流的AC电流馈送给齐纳二极管D5和VCC调节器227。齐纳二极管D5确保向VCC调节器227的稳定电压馈送，并且电容器C3是大的低压电解电容器，其用来滤除50或60Hz纹波并用于存储经整流的DC电流以向电压调节器227馈送为操作6MIR的所有内部电路和装置所需的峰值DC电流。

当SPDT开关S1切换（关断设备）时，其将移动器2连接至负载。这将电力切换到包括R2、C2和D2的第二整流器电路，该第二整流器电路连接在经由移动器2的端子2（通向负载）和接地面G之间，即与三端双向可控硅开关元件2并联。整流器二极管D4将经整流的AC电流馈送至齐纳二极管D5且至VCC调节器227。这经由移动器线在SPDT调光器6MIR和SPDT开关S1之间切换连接，并且双整流器电路确保经整流的AC电力被馈送给6MIR的内部电路，而不管SPDT开关的刀位置如何。

D1和D2是用于在AC电流的负周期期间驱动电流的反转极性二极管，而C1和C2是被诸如UL（美国）或VDE（德国）的相应授权主体认可的连接到带电AC电力电路的低阻抗电容器。所述电容器具有从0.1微法拉和高达0.82微法拉的电容，具有选定阻抗，用于50Hz或60Hz的电力线，用于传导几毫安的小AC电流，足以驱动SPDT调光器电路6MIR的所有内部电路。

因为整流器电路1和2与相应的三端双向可控硅开关元件1和2并联连接，所以当三端双向可控硅开关元件处于关断状态时，跨越三端双向可控硅开关元件的电压将是全部的AC电力线电压，诸如美国的120V或欧洲的230V。当三端双向可控硅开关元件处于全开启状态时，即，三端双向可控硅开关元件被触发至全导电状态，跨越三端双向可控硅开关元件的剩余电压将实际上为零，从而从与电源并联连接的整流器线去除电源并切断至调光器电路的电力（VCC）。

为此，本发明的优选实施例限制了三端双向可控硅开关元件1和2的开启状态电流，使得7V-10V的AC剩余电压的最小值保留在三端双向可控硅开关元件上。这种限制例如对于美国供电设备提供了113V AC的开启电压而对于欧洲供电设备提供了220V AC的开启电压，其分别代表94%和96%效率。然而即使这些小缺点也通过将中性AC线引入到图1-3的调光器电路6MIR、6M-2和6M而简单克服。

如上面以及在未决的美国申请中所阐述的，不提供中性线的原因在于意图以与连接机械的通常使用的AC开关相同的方式连接调光器电路6MIR、6M-2和6M。由于标准照明布线仅使用带电AC线和负载AC线，即在导管和背箱中通常只发现两条线，因而本发明的意图是仅使用照明系统中通常存在的两条线而不进行改变。

然而，已知的电气布线和准则的现有规则和规章不妨碍将AC中性线引入到导管和任何AC电背箱中，并且允许这种AC中性线连接到调光器电路6MIR、6M-2和6M。

因此，调光器电路6MIR、6M-2和6M可以被提供有在图1-3中以点线所示的用于将AC电流馈送到包括R6、C6、D6和D7的整流器线的中性端子N。被全部AC电力（120V或230V等）馈送的该整流器电路可以使用较小得多的AC电容器C6，诸如0.1μF，并从而消除较大的两个电容器C1和C2和包括R1、R2、D1、D2、D3及D4的两条整流器线的所有部件，并通过两个三端双向可控硅开关元件223和224之一将足够的DC电流提供到用于将三端双向可控硅开关元件223和224切换到全开启-全关断（即，对于关断状态是零电流而对于开启状态是100%电流）的电路。

返回到本发明的优选实施例，图1-3的调光器电路6MIR、6M-2和6M被示出为经由被切换的移动器之一而连接在带电AC线与负载之间，使得通过三端双向可控硅开关元件223和224的电流限制到使跨越三端双向可控硅开关元件的剩余压降为7V-10V AC的电流。该剩余压降变成用于整流器线1或2的AC电源。低AC电压电平要求使用较大电容器，即具有较低阻抗，诸如0.68μF（微法拉），以便馈送足够的整流电流到VCC调节器227。因此，电容器C1和C2针对在不同国家中使用的不同调光器被不同地选择，以提供通过三端双向可控硅开关元件123或124的最大电流并对CPU 30进行编程以尽可能接近100%效率来操作三端双向可控硅开关元件。该效率还通过使用耗费低电流的内部部件、装置和电路（诸如图1-3中所示的电路）来实现。

根据上面描述，变得显然的是：SPDT调光器电路6MIR、6M-2和6M可以被安装在标准AC电箱中并被布线为标准的通常使用的电气布线，而不对基本有线电气系统进行任何改变；并且三端双向可控硅开关元件可以被开启用于依赖于给定国家、州或区的额定AC电压标准以94%-96%效率给诸如灯具的设备供电。

另一方面，将中性AC线引入到调光器电路6MIR、6M-2和6M向调光器提供了整流器电路，该整流器电路使得三端双向可控硅开关元件223和224能够将电力开启到其100%效率。

如上面所阐述的，众所周知的三端双向可控硅开关元件223或224通过将触发脉冲T1或T2馈送到三端双向可控硅开关元件触发端子来开启。所述触发在AC电力线的下一次过零以前的持续时间内开启三端双向可控硅开关元件。对于全100%开启周期，三端双向可控硅开关元件必须在每个过零处被无延迟地触发。为了调光，三端双向可控硅开关元件被馈送延迟的触发。可以基于诸如美国的60Hz和欧洲或其他国家的50Hz的AC线频率来计算该时间延迟。对于美国的60Hz的AC电力频率，两个过零之间的持续时间是8.33毫秒（16.66毫秒的一个正弦周期的一半），而对于欧洲的50Hz的AC电力频率，两个过零之间的持续时间是10毫秒（20毫秒的一个正弦周期的一半）。

触发三端双向可控硅开关元件时（所选择）的延迟以尖锐的上升或下降时间来开启三端双向可控硅开关元件，其导致尖锐的切换电流和噪声。这种噪声通过使用大楔形线圈L1、使用环形线圈和其他众所周知的AC扼流圈和各种AC电容器、铁氧体和其他噪声滤波器（未示出）来降低或消除。

图1-3中示出的是过零检测器225和226，每个过零检测器包括比较器电路，比较器电路分别连接到电阻器R1L和R2L以用于向每个比较器馈送每个移动器线1或2的AC信号。过零检测器225和226的比较器被馈送参考DC电平，使用电阻器R3和R4分压器来将预定DC参考引入在（带电AC的）接地面电平和VCC之间、检测AC线的过零、而且检测这两个移动器线中的哪条线经由SPDT开关S1连接到负载。

电阻器R3和R4值被预先配置，使得无论何时AC电压电平（在正的正弦或负的正弦曲线中）与过零点相交，比较器电路225或226都将反转其状态。不管何时比较器从正到负或反之从负到正反转其状态，这种状态的改变都变成馈送到CPU 30的过零参考点。其他未连接的移动器线1或2（明线）的电位为基本上与接地面电位相同的电位，并因此将不导致比较器电路225或226反转其状态。因此仅从与经由SPDT开关S1连接到负载的移动器线1或2相关联的比较器向CPU馈送过零数据。

因此显然以过零时间刷新CPU并以哪个移动器线连接至负载的标识来更新CPU。因此CPU可以基于过零定时、所连接的移动器1或2、和经由IR光电晶体管或光电二极管12通过IR远程控制接收器32馈送到CPU 30的所接收到的命令开启或关断或者给定调光器电平来生成触发脉冲T1或T2。

触发脉冲T1或T2被分别馈送到三端双向可控硅开关元件223或224的触发输入端，其中对于开启命令没有延迟而与从IR远程控制装置接收到的调光器设置电平命令相称的延迟被编程。当接收到关断命令时，CPU 30将停止向通过移动器1或2经由SPDT开关S1与负载（设备）连接的三端双向可控硅开关元件馈送触发脉冲T1或T2。相反，CPU将向另一“未连接的”三端双向可控硅开关元件馈送未延迟的即全开启触发脉冲。这使得用户能够通过将开关杆从位置1切换到位置2经由手动SPDT开关S1来开启设备或者通过将开关杆从位置2切换到位置1经由手动SPDT开关S1来开启设备。这还可以通过用来触发关断的三端双向可控硅开关元件的命令经由IR远程控制来开启设备。这种通过家庭自动化网络经由通常安装的手动开关以及经由IR命令来自由切换设备的能力类似于未决的美国申请中披露的开启-关断切换。

而且，CPU 3D能够确认负载是连接到开启的三端双向可控硅开关元件、关断的三端双向可控硅开关元件还是“调光”状态的三端双向可控硅开关元件，从而CPU可以肯定地识别设备的开启或关断或调光状态，并经由IR驱动器33和IR发射器13将这种数据馈送到未决的美国申请中披露的系统控制器、购物终端或视频对讲机。

当用户经由SPDT开关S1关断设备时，CPU通过新连接的移动器1或2来接收过零数据，但是CPU将经由其存储器30A来存储最后输入的触发定时（切换该机械开关S1不改变存储器30A中存储的最后接收到的命令），因此CPU将继续基于从手动切换到的另一移动器线馈送的过零数据而向不再连接的三端双向可控硅开关元件223或224重复地馈送开启或调光器电平命令。这使得双三端双向可控硅开关元件电路6MIR、6M-2和6M能够与用于提供手动和远程开启-关断的手动SPDT或DPDT开关组合地使用，与未决的美国申请中披露的继电器完全兼容和对其替换。

CPU馈送的触发T1或T2分别经由缓冲器220或221来缓冲以用于馈送为触发三端双向可控硅开关元件223和224所需的脉冲电平和电流。该缓冲器是众所周知的缓冲放大器，诸如晶体管或IC，然而依赖于CPU 30的I/O端口的电平和电流容量，可能不需要和不使用缓冲器220和221，在该情况下从CPU 30直接馈送触发脉冲T1和T2至三端双向可控硅开关元件223和224触发输入端。

IR接收器32、光电晶体管或光电二极管12、IR驱动器33和IR发射器或LED 13是众所周知的电路和装置，其通常在不同IC或分立封装中可获得、与IR通滤波器和/或低通滤波器包封在一起。IR接收器和发射器电路32和33也在未决的美国申请中披露，用于无线地且在瞄准线中传送IR信号，诸如由手持远程控制以及经由IR驱动器所使用的。

所示的旋转式数字开关34-1和34-n是用于识别设备所位于的房间或区域和设备的类型的地址设置开关，并也在未决的美国申请中被披露。开关235是用于通过键控调光器电平（在当时一步，并轮流地一步接一步，上-下或诸如开启-下-关断或关断-上-开启等）来手动操作调光器的选择开关，诸如触动开关（tact switch）或键。尽管键或开关235被示出为单个键或开关，但是多个或一组键（诸如开启、关断和预设调光器电平键）、开关或电位计可以被使用，以通过给定选择器、键或按钮来提供直接切换和调光选择。

图2示出了除了IR RX和LPF 32、光电晶体管12、IR TX 33和IR发射器或LED 13之外具有与SPDT调光器6MIR中采用的等同或类似的电路和装置的SPDT调光器电路6M-2。如稍后将阐述的，然而调光器6MIR的机械机构的优选实施例也不同于图2中所示的调光器6M-2的结构。

家庭自动化系统的命令转换器259P和/或TX/RX驱动器33A和32A与图2的调光器6M-2之间的双向远程通信被构造用于经由两个光导或光纤线缆252进行通信。光纤线缆可以高效地传播通常使用的850 nm或940 nm波长带或光谱中的IR信号。因此，图2中所示的TX驱动器33A、发射器13A、RX和LPF电路32A以及光电晶体管或光电二极管12A可以与IR TX驱动器33、IR发射器13、IR RX和LPF电路32以及光电晶体管或光电二极管12等同或类似。物理/机械结构上的不同将在于：发射器13A和光电晶体管或二极管12A经由这种光纤线缆来馈送，而发射器13和光电晶体管或二极管12在瞄准线中经由开放的空气通信。

相比之下，当使用光导线缆而非光纤线缆时，可见光谱带的使用更加高效得多。光导例如由Toray Industry来制造。光导线缆在红色波长中是高效的，具体地，最小衰减的波长是650 nm带中的红色。在家庭自动化通信的环境下光导相对光纤线缆的优点有很多。

可以以高达50米或160英尺的可接受衰减来使用光导。光导可以被弯曲至5 mm或0.2英寸那么小的半径。其柔软并可以被馈送到导管中，并且其不易燃并因此可以被松散地馈送到吊顶上或镶板墙后。光导不需要光纤线缆的终端处理，其可以用尖锐的刀具来切割并且不需要抛光和不需要搭接过程。光导线缆的切割表面端可以确切地（literally）附接到低成本的红色LED 13A的发射表面和低成本的可见光谱光电晶体管或光电二极管12A的接收表面。光导线缆端可以粘合或压接（crimp）到自锁定塑料插头（未示出）上，或者以其他方式附接到LED 13A和到光电晶体管或二极管12A，如图7E-7G和图8A-8F所示，而不用通常使用的光纤线缆的高精确连接器。光导线缆可以通过螺丝、简单的塑料模制保持器或自夹紧到位而被附接到位，诸如图7F、7G、8A-8F和9A-9B中所示的示例。

经由光导或光纤线缆的传播协议可以使用与由到调光器6MIR的IR远程协议和来自调光器6MIR的确认答复所使用的相同的协议。可替换地，可以采用用于与图2和3的调光器6M-2和6M通信的经修改的协议或不同的协议、结构和速度。图1、图2和图3中所示的优选调光器实施例使用等同的协议，其中针对命令和确认的单工通信（在诸如1200波特的慢波特率下）在相同房间或区域中的控制装置和设备之间交换。

命令转换器259P的组合双向TX-RX驱动器/接收器33A和32A（也称为收发器）经由与调光器电路6M-2的LED 13A和光电二极管12A互易的LED 13A和光电晶体管或二极管12A来馈送和接收协议。命令转换器259P还经由双绞通信线10P与家庭自动化系统配电器60M（图9A和9C中所示）交换通信协议，所述双绞通信线10P还馈送用于操作命令转换器259P的DC电力。命令转换器259P可以例如被结合在IR墙驱动器70或IR天花板驱动器90内部，以用于除了经由瞄准线中的IR还经由光导或光纤线缆252与未决的美国申请中披露的继电器、本发明的调光器或电流传感器通信。天花板或墙驱动器装置在图10中示出并在未决的美国申请中被全面地阐述。未决的美国申请的驱动器装置和本发明的驱动器之间的不同在于：可见光谱通信（诸如650 nm波长的红色光）的使用，以及除了瞄准线中的IR通信之外还经由光导或光纤线缆的连接、或替换瞄准线中的IR通信而经由光导或光纤线缆的连接。

图3中所示的调光器电路6M在电子上与电路6M-2等同，并且命令转换器258和双向TX-RX驱动器/接收器33A和32A也如此，与图2的命令转换器259P和双向TX-RX驱动器/接收器33A和32A或收发器等同。两个调光器和控制电路之间的不同在于：向调光器6M和命令转换器258中引入半透明反射镜（half mirror）光学棱镜255，用于经由单个光导线缆252传送双向信号。

在调光器电路6M和命令转换器258内部的图3中所示的棱镜255是众所周知的光学棱镜，也称为半透明反射镜棱镜。棱镜255经由由组合棱镜的半透明反射镜表面涂层所构建的半透明反射镜将所接收到的光或IR信号偏转到光电晶体管或二极管12A的表面，并使来自发射LED 13A表面的可见光谱或IR信号内的透射光穿过。所示的棱镜可以由涂覆和接合的两片不同玻璃材料构成，或者其可以是注入的两片清晰透明的塑料材料。许多不同技术可以应用于把在图3中示为大棱镜的棱镜255构成远大于LED、光电晶体管和光导，但实际上可以使用在一端具有众所周知的极化涂层的小塑料模制结构，并且这种涂覆的塑料结构棱镜被用在本发明的优选实施例中。

在以下，术语“收发器”可以指的是包括LED 13A、光电二极管12A的带有或不带有棱镜255的TX-RX电路33A和32A。因为在实现只接收状态或只发射状态的单工通信中实施经由棱镜的双向通信，从发射器13A到接收器12A的光信号的串扰或泄露或者从接收器12A到发射器13A的光信号的串扰或泄露（其中，所接收信号的一部分到达发射器13A的表面或者所发射光信号的泄露到达光电晶体管12A表面）变得不重要和微不足道。重要的是所预期的方向不被棱镜255严重衰减。这种棱镜结构通过结果好且成本低的注入塑料方法来获得。然而，当需要双工通信时，可以使用具有低串扰的众所周知的棱镜255来传送双向双工信号。

图5A示出了连接到用于开启-关断设备或用于对灯具调光的SPDT开关1B的调光器6M-2，其中调光器6M-2可以被安装到电背箱（未示出）中，电背箱接近于开关1B并经由移动器线1和2互相连接到电箱内的带电AC。调光器6M-2被示出为支持经由双向光导或光纤线252与控制电路（未示出）的双向通信，经由TX 13A被馈送确认和状态，被TX驱动器33驱动，并通过光电晶体管或二极管12A以及经由RX电路32接收开启-关断和调光器电平命令。

图5B示出了具有图2和5A中所示的相同电路的调光器6M，不同仅在于使用也在图3中示出的棱镜255经由单个光导或光纤线缆252传播双向通信。棱镜255将所接收到的命令引导至光电晶体管或二极管12A并引导返回的确认或状态通过LED 13A。除了这种添加棱镜255之外，调光器电路6M以与上面阐述的调光器6M-2和6MIR相同的方式操作。

图5C示出了结合一个DPDT开关1C以用于向SPDT开关1B提供一个或多个额外手动开关的切换电路。即使未示出，通过移动器线1和2可以级联数量为n的DPDT开关1C，其中不管其他开关或调光器位置如何，每个这种开关可以独立地开启-关断设备。这是因为DPDT开关将移动器线连接从直的反转到交叉或者反之从交叉反转到直的。

除了DPDT开关添加之外，调光器6M-2在每个方面都与图5A中所示的调光器6M-2等同。从图5A-5C的上面阐述和图示中变得显然的是，调光器6M-2和6M可以安装在电箱内部并可以经由两个移动器、带电AC线或AC负载线来连接，并且经由光导或光纤线缆来处理双向控制通信。也显然的是，这种调光器符合电气准则并且可以经由家庭自动化控制电路来远程操作或经由通常使用的SPDT或DPDT开关来手动操作。

图6A和图6B中示出的是两个电流传感线圈、环形线圈31以及包括线圈31B和铁氧体芯31A的线圈组件。图6A和6B的电流传感线圈被用于通过感应来传感通过AC线8馈送的AC电流。图6C示出了电流变压器31T，电流变压器31T输出与通过其初级线圈以及通过相交的AC线8A和8B馈送的AC电流对应的信号。线圈31和31B以及电流变压器31T在未决的美国申请中被披露并且上面仅被简要地阐述。未决的美国申请描述了不同的电流传感器组件，它们被经由双绞线连同双向传播的通信信号一起馈送的低压DC供电。

未决的美国申请中所披露的使用线圈31和31B的电流传感器组件不连接至AC电力线，并因此可以被装配到容纳低压线的电箱中。然而，在诸如UL所公布的电气和安全准则和规则中没有说到关于在未决的美国申请中披露的电流传感器的事情，这是因为这种电流传感器组件之前从未存在。这代表电气准则、规则和规章的复杂未知领域。因此本发明覆盖图6D、6E和6F中示出的AC电流传感器以及被AC电力线供电的类似电流传感器组合。AC供电装置是电气准则的主体，并且可以为了安全认可而被处理并在家庭、住宅和办公室中使用，并且可以与AC开关、电源插座和其他AC装置并排安装到标准电箱中。

图6D示出了本发明的优选实施例的AC电流传感器组件4M、4M-2和4MIR的框图。所示的电流传感装置是AC电流变压器31T，然而，图6E中所示的电流传感器装置是可以替换AC电流变压器31T使用的环形线圈31。类似地，可以使用任何其他电流传感线圈结构（诸如图6B的线圈组件31A/31B）或者生成与由设备的AC电流消耗对应的信号输出的任何其他电路或装置。

电流传感器4M、4M-2和4MIR可以类似于未决的美国申请中披露的电流传感器，或者类似于建构到AC电源插座插口中的或者作为AC电源插座插口的附加元件或作为AC电力电源插座或插口的组成部分的各种电流传感器，诸如集成的4SM插口/传感器组件。集成的AC电流传感器包括经由单个光纤线缆或光导（未示出）连接的4SM、图6F中示出的经由两个光纤线缆或光导连接的4SM-2、以及图6D中示出的在瞄准线中传送IR信号的4SMIR。本发明的电流传感器提供简单的低成本，并且如下面所阐述的，设置和操作简单。它们还提供如下能力：监控住宅、办公室或工厂中的所有设备和耗电装置以及设置集中控制以降低因不必要地操作电气设备导致的不必要电流消耗。

图6D示出了用于将经调节的DC馈送到CPU 30和到所示的电流传感器4M、4M-2和4MIR的关联电路以及用于图6D中未示出的集成电流传感器4SM、4SM-2和4SMIR的整流电路。在图6F中示出在一个集成单元中组合电流传感器和AC电源插座插口S的4SM-2的示例。与本发明的优选实施例的所有其他电流传感器类似的该集成电流传感器4SM-2采用了图6D中示出的类似整流器和电力调节电路。包括R6、C6、D6、D7的整流器电路和包括C3、D5和VCC调节器227的调节电路在上面被全面地阐述，并且以点线在图1、2和3的调光器电路6MIR、6M-2和6M中示出。

图6D中所示的电流变压器31T可以被图6E中的电流传感器4M中示出的环形线圈31所替换。除了上面讨论的DC供电电路和双向控制及数据信号传播之外，电流传感器4M类似于未决的美国申请中披露的电流传感器，所述双向控制及数据信号传播在图6E中被示为经由单个光纤线缆或光导252来传播。未决的美国申请中披露的电流传感器在瞄准线中经由IR、经由无线RF以及经由双绞线的有线网络来传播双向信号。

图6D示出了包括IR RX 32与光电二极管或光电晶体管12以及IR TX 33与IRLED 13的双向IR通信电路。其还示出了经由光导252的双向可见光谱通信，包括RX 32A与光电二极管或光电晶体管32A以及TX 33A与可见光谱LED 13A。所示的双向IR通信在开放的空气中或在瞄准线中传播，而可见光谱通信经由两个光导线缆252来传播。

尽管图6D未覆盖所有通信选项，但是图6D、6E和6F的组合呈现清楚地展示了IR或可见光传播的任何组合都是可能的。这包括通过连同对应的光电二极管或光电晶体管12或12A和LED 13或13A一起提供对应的TX和RX电路32和33或32A和33A来使用单个或两个光纤线缆252和/或使用单个或两个光导线缆252。在图3和5B中示出和上面全面地阐述的图6E中示出的棱镜255的包括使得显然可以使用单个或两个光纤或光导线缆252。

双向IR及可见光谱驱动器和接收电路（包括IR RX 32和IR TX 33）与包括RX 32A和TX 33A的双向可见光谱电路之间的不同主要涉及载波频率。用于IR远程控制装置的通常使用的载波频率是38.5KHz。然而，诸如40KHz-60KHz的其他载波频率或在高达100KHz范围中或更高的任何其他频率被使用并可以用于本发明。重要的是注意，使用存储在图6D的CPU 30的存储器30A中的命令和数据协议由IR TX驱动器33对载波进行编码或AM调制。另一方面，IR接收器32包括解码器或检测器，用于对所接收的命令或数据的包络（envelope）进行解码或用于检测经解调的命令以输出所传送的命令或数据的包络。

当慢波特率信号被传播用于开启-关断LED（可见或IR）时以及当这种光或IR信号经由光导或光纤线缆从点到点传播时，仅生成控制命令和状态的包络是简单得多。该通信电路较简单，因为不需要生成载波信号或调制该载波信号，也不需要解调所接收到的信号。因此，不需要且不使用载波频率发生器以及编码或调制和解码或解调电路。相反，CPU 30可以生成IR或光脉冲（即，协议的包络）并直接或经由简化的驱动器33A将其馈送到LED 13A。类似地，光电二极管12A可以直接或经由简化的RX 32A连接到CPU 30，以提供命令、状态、确认和其他数据的双向交换。这种基本简化的处理电路被结合在CPU 30以及TX和RX电路32A和33A中，从而基本切断信号处理链的硬件，减少电流传感器组件、AC继电器和调光器电路的所需部件和总成本，提供具有极大改善的精确度、性能和可靠性的较低成本产品。

CPU 30、存储器30A、IR接收器和发射器32和33以及用于设置房间或区域地址并识别所连接设备的开关34-1和34-n、电流传感器31T、31和线圈组件31A/31B以及电流检测处理在未决的美国申请中被全面地披露并通过引用结合于此。

当在瞄准线中传送IR信号时，不需要且不使用图6D中所示的可见光谱电路和装置32A、33A、12A和13A，可替换地，当使用光纤或光导线缆时，不需要且不使用IR接收器和发射器电路和装置32、33、12和13。另外，在未决的美国申请中披露的电流传感器组件4M、4M-2、4MIR、4SM、4SM-2和4SMIR以及调光器电路6M、6M-2和6MIR和继电器共享被嵌入到CPU 30中和/或到存储器30A中的公用程序。所有上面提及的装置都使用相同协议来通信和操作，使得系统使用和操作简单，然而可以制作不同程序，以在可能出现需要时具有变化的协议。

当通过瞄准线中的IR链路而不是光纤线缆或光导来传播双向IR信号时，IR部件之间的链路或瞄准线变成需要解决的重要项目。未决的美国申请中披露的IR驱动器教导了一种简单的可调整结构，用本发明实现了一种用于通过调整光电二极管或光电晶体管12和LED 13的瞄准线的方向来完善IR链路的类似结构。当然，优选的是提供与AC电流传感器组件4MIR（未示出）和图7C中所示的4SMIR和与如图7A-7B中所示的调光器组件6MIR类似的可调整结构。

图7A-7C中所示的IR LED 13和光电二极管或光电晶体管12被包封在截球形（truncated ball shape）保持器12H中，保持器12H被圆的或圈的切块（cutout）所支撑，包括图7B的底侧12B和顶侧12T。所示的切块被构造为提供LED 13和光电二极管12向图10中所示的天花板IR驱动器70和/或墙IR驱动器90的向上调整和侧向调整，并在未决的美国申请中被披露，但是这些切块可以被制造用于在出现需要时向下调整。切块被定尺寸以提供截球形或其他圆形保持器12H的紧密夹持，使得IR LED 13或光电二极管12将需要手指力量来克服该夹持并且不会松弛。不用特殊工具而通过人手指进行的调整使得用户能够在出现需要时的任何时间重新调整“在瞄准线中”。

图7A-7C中所示的结构或用于提供简单调整（包括通过诸如螺丝刀（未示出）的工具进行的调整）的任何其他结构是显然有利的，这是因为装配在墙上的AC开关、调光器、AC插口和电源插座组件被设备、家具等规则地或随机地遮挡。因此，优选的是它们的LED和/或光电晶体管被容易地调整以用于将IR信号引导至瞄准线中。

图7D和7E示出了使用光导或光纤线缆252来传送命令、状态和数据的图2和3的调光器组件6M/6M-2的结构。图7D示出了包括用于设置区域或房间地址和/或设备地址的设置开关34-1和34-n和选择键235的调光器6M/6M-2的正面。图7E还示出了包括上面阐述和讨论的双三端双向可控硅开关元件223和224、楔形线圈L1、选择键235和设置开关34-1/34-n的内部结构。

图7E示出了安装到调光器6M-2中的两个光导或光纤线缆252。即使在图7E中未示出棱镜，但是显然图6E、8E或8B中所示的棱镜255可以被包括在任何调光器或电流传感器中，用于经由单个光导或光纤线缆252连接到调光器或电流传感器并与调光器或电流传感器通信，诸如图3的调光器6M中所示的。

图7B的调光器6MIR和图7E的6M-2被示出为具有中性AC端子N。如上面所阐述的，本发明的调光器的优选实施例可以仅连接在AC带电线与两个移动器1和2之间，或者它们可以还在这种线被延伸到预期用于调光器的电箱中时被连接到中性线。这种中性线实现调光器内部的较简单整流器电路，并提供全开启（100%）切换。另外，图1-3中以及图7A、7B、7D和7E中所示的所有调光器的结构和应用都相同，并且可以在瞄准线中经由IR命令、经由单个/两个光导或光纤线缆252来操作。

通过相比于两个线缆252将单个线缆252连接到调光器（用于对灯具调光并用于开启-关断不同电气设备）所提供的以及用于连接本发明的电流传感器（包括与诸如图7C中所示的AC插口或电源插座S集成的电流传感器）的优点有很多。最显然的优点是成本，相比于两个光导或光纤线缆而提供并安装单个光导或光纤线缆252，提供了材料上的确切一半成本以及安装成本上的显著额外节省。

单个线缆252的安装是下面阐述的简单过程，而安装两个线缆252需要识别接收线和发射线。当然，可以使光导或光纤线缆252的外套具有不同颜色或标记，但是因为每个线缆均在一端连接至发射器（LED）13A而在另一端连接至接收器（光电二极管）12A，所以连接诸如图7E中所示的两个光导或光纤线缆252的安装者或电工不得不在实际连接它们之前知晓并识别接收线和发射线。

本发明的优选实施例包括嵌入到系统控制器（包括上面提到的视频对讲机监视器或购物终端）中的线缆识别程序，使得所有发射LED 13A将开启，从而为安装者或电工提供视觉上看出或识别通过光导252传播的光（可见光，诸如红或黄或绿）和/或经由IR检测器检测IR辐射的能力。一旦光导或光纤线缆252被识别为传播光或IR，则显然线缆的另一端应当被安装到图7F中所示的主体6MB的接收插口252B-RX中。同时，优选的是图7F的LED 13A被开启以指示发射器插口并从而清楚地识别另一插口是用于连接载送光或IR信号的252线缆的接收器。通过这个简单示例，变得非常显然的是，两个光导或光纤线缆可以高效地被识别并被安装至其相应的插口252B-RX和252B-TX中。图7F还示出了线缆保持器或光学插头252H，其具有卡爪252J以在经由保持器252H将线缆252插入到相应的插口252B-RX和252B-TX中时将线缆252钳住和固定到位。

图7G中示出的安装有线缆252的卡爪被压紧在锥形部252D上以用于紧紧地将卡爪强压在线缆252上，从而在螺丝252S被拧紧时将线缆锁定或钳住到位并将线缆保持器252H支撑到诸如调光器、电流传感器、具有AC插口的电流传感器或协议转换器之类的装置的主体6MB。用于单个或两个线缆的类似线缆保持器252H也在图9A、9B和10中示出。可替换地，保持器252H可以被提供有图9B中所示的用于接合或压接线缆的一个或两个套环252CL。这种保持器252H实际上是光导插头，这是因为光纤和光导插头是基于围绕该线缆接合或压接的线缆套环。为此，以下描述中的术语保持器包括光纤或光导插头。光导和光纤线缆可以在其一端或两端终止或成形，使得线缆端适合于插口252B-RX或252B-TX或适合于保持器或插头252H。

图8B和8E示出了图3的协议转换器258，而图8C和8F示出了图2的协议转换器259。图8B和8E的转换器258和258L之间的不同在于线缆252及其锁定/固定布置的安装。图8C和8F的协议转换器259和259L也是如此。在图8A-8F中被示为箱的转换器可以被构造成类似于图4B的继电器6结构或类似于图5A、5B或7D中所示的调光器结构6M或6M-2的盒，或者它们可以被包封成任何其他便于安装到电箱或电气机柜中的形状。例如，命令转换器可以被构造为利用用于操作多个TX/RX驱动器/接收器的单个CPU 30而结合到IR墙或天花板驱动器中或结合到包括视频对讲机监视器或购物终端的家庭自动化控制器内部。

转换器可以包括用于设置房间、区域和/或设备地址的设置开关34-1~34-n，或者它们可以是诸如经由有线网络10或10P接收电信号并经由光导或光纤线缆252将其转换为光信号和/或经由光导或光纤线缆252接收光信号并经由有线网络10或10P将其转换为电信号的非智能装置。在TX/RX驱动器/接收器33A和32A外部，转换器的电路可以包括例如图6中所示并上面阐述的CPU 30、存储器30A和AC整流器电路，或者其可以使用有线网络10P来馈送控制命令和状态，如未决的美国申请中详述的。

转换器可以使用用于给系统的转换器供电的单独低压DC电源，并经由有线网络10与图9A和9C中所示的配电器和电源60M通信。应当变得显然的是，可以使用所讨论的经由AC整流器电路、或经由单独电源（诸如图9C中所示的电源68）、或经由通过在未决的美国申请中披露的有线网络10P的供电的任何供电。类似地，可以将命令转换器与两个光导或光纤线缆252连接或包括棱镜255并将它们与单个光导线缆连接。也显然的是，转换器可以包括CPU 30和存储器30A以及用于设置地址的设置开关34-1~34-n，并给转换器提供标识和智能，或者转换器可以被编程为非智能转换器以用于将任何和所有接收到的电信号转换为光信号并且反之将光信号转换为电信号。图8A和8D中所示的命令转换器257和257L是单向转换器，以用于接收电信号并生成光信号或者用于接收光信号并将电信号发射到网络10或10P。这种单向转换器被用于经由手动开关或经由专用自动控制器（不是家庭自动化的一部分）来操作的设备，诸如经由自动化定时器来操作水锅炉并使用电流传感器对系统更新电流开启或关断状态。

如上面所阐述的，用于这种应用的电流传感器可以被编程为无论何时AC电流的改变被随机检测到（通过机械开关导致的或通过自动定时器开关导致的）都生成电流状态数据。当然，这种单个单向命令转换器将仅具有用于操作设备的TX电路33A和LED 13A，或者仅具有用于接收来自设备的状态或数据的RX电路32A和光电二极管或光电晶体管12A，并且它们通过图8A中所示的端子连接到其有线网络。该单向命令转换器257可以经由许多电源选项（类似于上面针对其他命令转换器258和259所阐述的电力选择）来供电。

图8A-8F中所示出的是本发明提供的光导和光纤线缆252的许多不同附接和支撑。这些包括线缆252插入到图7F中所示的线缆保持器252H和线缆插口252B-RX和252B-TX中以及图8A-8D中所示的简单线缆插入和锁定/固定（使用单个或两个螺丝252S或模制接头256）。图8A-8D清楚地示出了本发明的优选实施例的安装/连接的简化。光导或光纤线缆被简单切割、插入到双插口252B-RX和252B-TX或单个插口252B中，被弯曲到槽252G中并通过单个或两个螺丝252S或者通过单个或两个槽252G的模制接头256而被保持/固定到位。

利用自锁定钩的无穷多形状，对于提供模制保持器存在无穷多的可能性。此外，插口252B-TX和RX可以是槽252G的一部分，在该情况下LED 13A、光电二极管或光电晶体管12A和/或棱镜255将被定位在槽的末端。代替图8C中所示的两个螺丝252S，可以在两个槽252G之间使用单个螺丝。显然，对于将光导或光纤线缆252连接、插入、保持和固定到位存在无穷多的变型和可能性。通过本发明的优选实施例的图示而清楚地展示其简化。

图9A和9C中所示的是家庭自动化系统配电器和电源60M。类似的配电器和电源也在未决的美国申请中披露。本发明与未决的美国申请之间的不同在于：在未决的美国申请中披露的IR RX接收器32及光电二极管12以及IR TX驱动器33及IR LED 13相比于本发明的RX 32A及光电二极管或光电晶体管12A以及TX 33A及LED 13A的变化以及光导或光纤线缆252的连接。图9C的系统配电器60M框图示出了视频对讲机监视器82经由双向数据处理器80之间的双向通信，双向数据处理器80双向处理音频、视频、警报、家庭自动化和数据用于尤其实现PC 66经由USB驱动器64之间的通信以及通过互联网67与家庭主人例如在他的办公室或从其他地方通信。

除了通过其视频对讲机系统被馈送到家庭主人的音频、视频、警报和数据之外，他还可以浏览家庭自动化和电气设备的状态。主人还可以随意命令和操作或关断任何或所有设备。配电器和电源60M还提供将摄像机或CCTV视频系统选择器的输出端连接到输入端67，从而向房子的主人提供对房子内部和/或外部的视频浏览，特别是在警报期间。

所示出的有线数据驱动器69和有线数据驱动器和电源69P在未决的美国申请中被全面地阐述并在此被示出用于图示如何将协议转换器259、258、259P和258P连接到系统中。命令转换器259P经由端子10P被馈送通信和电力，而协议转换器258被示出经由电源68的DC电力端子68-11被单独供电。

图9C的框图示出了用于经由光导或光纤线缆252馈送命令以及接收状态和数据的六个收发器251或RX-TX电路12A、32A、13A和33A。四个电路（#1~#4）被示出为用于与两个光导252连接，而两个（#5和#6）被示出为包括棱镜255用于与单个光导或光纤线缆252连接。图9A的系统配电器和电源60M的图示示出了类似布置，其中#1~#4连接被用于两个光导252，而#5和#6被用于单个光导252，但是可以应用任何组合，包括诸如例如仅单个光导线缆252连接。

图10示出了经由双绞线10P、10、光纤线缆252的单个和两个光导、以及瞄准线中的IR通信的系统连接。系统配电器60M被级联地连接到天花板IR驱动器70和墙IR驱动器90，用于经由可调整光电二极管或光电晶体管12接收IR状态和数据以及用于经由可调整IR LED 13传播IR命令。IR驱动器70和90在未决的美国申请中披露。小键盘40也被示出为经由双绞线10P来连接，双绞线10P载送双向通信和电力馈送到小键盘40，类似于电力馈送到IR驱动器70和90。用于远程控制设备的小键盘40也在未决的美国申请中披露，包括用于在瞄准线中与继电器、电流传感器和AC电源插座通信的IR小键盘。

所示的具有AC电源插座的电流传感器4SMIR不经由双绞线也不经由光导来连接，其经由电流传感器4SMIR和IR驱动器70或90之间的可调整到瞄准线中的双向IR信号来操作和控制。包括用于在瞄准线中与IR驱动器70或90通信的可调整LED和光电二极管或晶体管的调光器6MIR也是如此。

命令转换器259P被示出为经由双绞线10P来连接，双绞线10P用于双向通信并馈送用于操作命令转换器的电力。命令转换器259P可以被安装在没有AC电力线连接的给定电箱中并且可以如图10中所示的那样经由两个光导或光纤线缆252连接到安装在另一电箱中的调光器6M-2，从而在调光器6M-2与系统配电器和电源60M之间提供双向通信。

图10的命令转换器258被示出为经由通信线10（双绞线）连接到系统配电器和电源60M，而其操作DC电力从端子68-11被单独馈送。命令转换器258经由单个光导或光纤线缆252连接到调光器6M。在该布置中，类似于上面阐述的259P命令转换器，命令转换器258被装配到没有AC电力连接的电箱中，并且命令转换器258的箱和调光器6M的箱之间的连接是经由提供高绝缘电平并且是阻燃的单个光导或光纤线缆，不会造成电或火灾。

图10中还示出的是用于与IR驱动器70或90双向通信并经由单个光导或光纤线缆252完成与调光器6M的双向通信的命令转换器258IR。命令转换器258IR包括图6D中所示的除了电流传感器31T和端子8B之外的电路。图6D示出了两个电路33A和32A，一个用于经由两个光导252进行通信而另一个用于经由棱镜255和单个光导252进行双向通信。图10的所示命令转换器258IR仅包括用于经由单个光导或光纤线缆252进行通信的电路与棱镜255。另一命令转换器例如258IR-2（未示出）可以被构造为没有棱镜255并可以与两个光导或光纤线缆252一起使用。

IR RX和TX电路32和33、LED 13和光电二极管12被包括在命令转换器258IR和图11中所示的258IR-2的两个型式中，其中LED和光电二极管如上面所阐述的那样被安装到球形保持器中并使其可调整用于调整瞄准线。这使得能够操作经由单个光导线缆252连接到命令转换器258IR的图10的调光器6M或使得能够操作经由两个光导线缆252连接的图11的调光器6M-2。该布置的优点在于：在调光器被安装在被遮挡且不能被调整到与驱动器70或90的瞄准线的区域和走廊中的那些情况下将IR通信安装在瞄准线中的能力。在该示例中，命令转换器258IR或258IR-2变成IR驱动器70或90和调光器6M或6M-2之间的继电器站。

图6D中所示的地址设置开关34-1和34-n可以被结合到命令转换器258IR或258IR-2中以向转换器给予在其处理能力方面的智能和地址，或者它们可以被消除，并且转换器将照原来的样子简单地转发在驱动器70或90和调光器6M之间的双向通信。

图11示出了本发明的装置的功能以及经由光导或光纤线缆252传播的命令和确认数据，其中所有所述装置都可以经由远程控制装置200直接操作或经由未决的美国申请中披露的IR驱动器70来操作。所示的IR天花板驱动器提供瞄准线中的IR通信，诸如通过电视机100的IR接收器101来命令电视100或经由空调120的IR接收器121来命令空调120。电视机经由具有AC电源插座4SM的电流传感器来供电，该电流传感器用于经由光导252将电流开启-关断状态馈送到天花板驱动器70并从天花板驱动器70馈送到主控制器或视频对讲机（未示出）。空调经由AC插口3来供电，然而，其AC带电线穿过电流传感器4M，再次用于经由光导252来馈送返回的状态开启或关断。

机械SPDT光开关1B被示出为与通过IR远程控制200直接操作的调光器6MIR并排，不需要经由光导或光纤线缆252的进一步互相连接。另一开关1B连接到调光器6M-2，其接收来自IR天花板驱动器70的命令并将状态发射到IR天花板驱动器70。

变得显然的是，与载送或不载送DC电力的低压控制线10P和10、光纤线缆的光导和瞄准线中的IR组合的这些互相连接全都可以一致用于实现低成本、高效率的包括家庭、办公室或商务中使用的许多设备的家庭自动化。类似地，所示的命令转换器258IR-2连接到调光器6M-2，两个装置均通过AC线供电。该设置完全符合电准则要求，并且装置258IR-2和6M-2可以安装到电箱中并通过电气安全的光导252来互相连接。光导或光纤线缆完全符合用于这种安装的消防准则，对否则是复杂、昂贵且受电和火灾限制的准则、规则和规章提供低成本的解决方案。在瞄准线中或经由光导的这种一致的互相连接和双向命令可以解决严重阻止家庭自动化畅销度（penetration）的复杂性，包括多公寓建筑物。

当然，应当理解：前述公开仅涉及本发明的优选实施例，并且旨在覆盖在本文中为了公开的目的而选择的本发明的示例的所有改变和修改，所述修改不构成对本发明的精神和范围的脱离。

Claims

1. 一种用于使用至少一个光学介质线缆来将AC供电装置与控制电路连接的方法，所述AC供电装置选自包括调光器、继电器、开关、AC电源插座、AC电流传感器及它们的组合的组，所述控制电路选自包括家庭自动化控制器、家庭自动化控制配电器、视频对讲机监视器、购物终端、光学驱动器、光学转发器、命令转换器、小键盘及它们的组合的组，所述至少一个光学介质线缆选自包括光纤、光导及它们的组合的组；

所述控制电路包括至少一个光学发射器以及所述装置包括至少一个光学接收器以用于传播单向光学信号，所述方法包括以下步骤：

a. 通过选自包括切割、成形、抛光、搭接、配合插头及它们的组合的组的处理，在所述光学介质线缆的两端终止所述光学介质线缆；

b. 在所述装置的所述接收器和所述控制电路的所述发射器之间引入经处理的线缆；

c. 将所述经处理的线缆的一端附接和固定到所述发射器，以及将所述经处理的线缆的另一端附接和固定到所述接收器；以及

d. 将包括控制命令的所述单向光学信号从所述控制电路传播到所述装置。

2. 根据权利要求1所述的用于连接AC供电装置的方法，其中每个所述控制电路和所述装置包括所述发射器和所述接收器以用于双向传播所述光学信号，所述方法还包括以下步骤：

e. 通过所述处理，在所述光学介质线缆的两端终止两个所述光学介质线缆；

f. 在所述装置的所述接收器和所述控制电路的所述发射器之间引入一个所述经处理的线缆，以及在所述控制电路的所述接收器和所述装置的所述发射器之间引入另一个所述经处理的线缆；

g. 将所述经处理的线缆的两端附接和固定到所述控制电路的所述发射器和所述接收器，以及将所述经处理的线缆的另两端附接和固定到所述装置的所述发射器和所述接收器；以及

h. 在所述控制电路和所述装置之间传播双向光学信号，所述双向光学信号选自包括控制命令、确认、状态、数据及它们的组合的组。

3. 一种用于使用至少一个光学介质线缆将AC供电装置与控制电路连接的方法，所述AC供电装置选自包括调光器、继电器、开关、AC电源插座、AC电流传感器及它们的组合的组，所述控制电路选自包括家庭自动化控制器、家庭自动化控制配电器、视频对讲机监视器、购物终端、光学驱动器、光学转发器、命令转换器、小键盘及它们的组合的组，所述至少一个光学介质线缆选自包括光纤、光导及它们的组合的组；

所述控制电路包括至少一个光学接收器以及所述装置包括至少一个光学发射器以用于传播单向光学信号，所述方法包括以下步骤：

b. 在所述装置的所述发射器和所述控制电路的所述接收器之间引入经处理的线缆；

d. 将选自包括确认、状态、数据及它们的组合的组的所述单向光学信号从所述装置传播到所述控制电路。

4. 一种用于使用至少一个光学介质线缆将AC供电装置与控制电路连接的方法，所述AC供电装置选自包括调光器、继电器、开关、AC电源插座、AC电流传感器及它们的组合的组，所述控制电路选自包括家庭自动化控制器、家庭自动化控制配电器、视频对讲机监视器、购物终端、光学驱动器、光学转发器、命令转换器、小键盘及它们的组合的组，所述至少一个光学介质线缆选自包括光纤、光导及它们的组合的组；

每个所述控制电路和所述装置包括双向光学收发器，所述光学收发器包括棱镜、发射器和接收器，其中所述棱镜将进来的光学信号引导至所述接收器并使由所述发射器生成的光学信号穿过至所述光学介质线缆，所述方法包括以下步骤：

b. 在所述装置的所述收发器的所述棱镜和所述控制电路的所述收发器的所述棱镜之间引入经处理的线缆；

c. 将所述经处理的线缆的所述两端附接和固定到所述控制电路和所述装置的每个所述棱镜；

d. 在所述控制电路和所述装置之间传播选自包括控制命令、确认、状态、数据及它们的组合的组的双向光学信号。

5. 一种用于将AC供电装置的IR链路调整到与IR控制单元的发射器的瞄准线中的方法，所述AC供电装置选自包括调光器、继电器、开关、AC电源插座、AC电流传感器、命令转换器及它们的组合的组，所述IR控制单元选自包括家庭自动化控制配电器、光学驱动器、小键盘及它们的组合的组；

所述装置的前部分被构造为支撑和夹持IR接收器的可调整保持器，所述可调整保持器用于将所述接收器调整到所述瞄准线中，所述方法包括以下步骤：

a. 将所述装置连接到电气系统并将所述装置安装到具有到所述IR控制单元的瞄准通路的表面上；

b. 调整所述保持器直到所述接收器被定位到所述瞄准线中为止；以及

c. 将包括控制命令的单向IR信号从所述IR控制单元传播到所述装置。

6. 根据权利要求5所述的用于调整AC供电装置的IR链路的方法，其中每个所述IR控制单元和所述装置包括所述发射器和所述接收器以用于双向传播所述IR信号，以及所述装置的所述前部分被构造为支撑和夹持两个可调整保持器，每个可调整保持器用于所述发射器和所述接收器，所述方法还包括以下步骤：

d. 调整所述发射器的所述保持器直到所述装置的所述发射器被定位到与所述IR控制单元的接收器的第二瞄准线中；以及

e. 在所述IR控制单元和所述装置之间传播选自包括控制命令、确认、状态、数据及它们的组合的组的双向IR信号。

7. 一种用于将AC供电装置的IR链路调整到与IR控制单元的接收器的瞄准线中的方法，所述AC供电装置选自包括调光器、继电器、开关、AC电源插座、AC电流传感器、命令转换器及它们的组合的组，所述IR控制单元选自包括家庭自动化控制配电器、光学驱动器、小键盘及它们的组合的组；

所述装置的前部分被构造为支撑和夹持IR发射器的可调整保持器，所述可调整保持器用于将所述发射器调整到所述瞄准线中，所述方法包括以下步骤：

b. 调整所述保持器直到所述发射器被定位到所述瞄准线中为止；以及

c. 将选自包括确认、状态、数据及它们的组合的组的单向IR信号从所述装置传播到所述IR控制单元。

8. 一种用于将SPDT三端双向可控硅开关元件连接到与手动SPDT开关连接的AC设备的电力电路以将所述AC设备集成到家庭自动化的光学控制系统中的方法，每个所述SPDT三端双向可控硅开关元件和所述SPDT开关包括刀端子和双移动器端子；具有适合于安装到标准电箱中的形状和尺寸的所述SPDT三端双向可控硅开关元件包括通过编程的触发脉冲来操作的双三端双向可控硅开关元件、用于参考所述AC的过零来生成所述脉冲的CPU、用于检测所述过零和所述SPDT开关的所述刀的状态的双检测器以及用于接收控制命令的光学接收器，所述方法包括以下步骤：

a. 将所述SPDT三端双向可控硅开关元件的所述双移动器端子连接到所述SPDT开关的所述双移动器端子；

b. 将一个所述刀端子连接到所述电力电路的带电AC，以及将另一所述刀端子连接到所述设备；

c. 通过被包括在所述SPDT三端双向可控硅开关元件中的数字开关和存储器之一来设置地址；

d. 经由光学介质线缆和瞄准线中的IR链路之一将所述光学接收器连接到所述光学控制系统；以及

e. 通过所述光学控制系统经由所述SPDT开关手动地以及经由所述SPDT三端双向可控硅开关元件远程地开启和关断所述设备。

9. 根据权利要求8所述的用于连接SPDT三端双向可控硅开关元件的方法，其中所述CPU传送关于所述设备的状态，以及所述SPDT三端双向可控硅开关元件还包括用于通过所述光学控制系统来发射所述状态的光学发射器。

10. 根据权利要求8所述的用于连接SPDT三端双向可控硅开关元件的方法，其中所述设备是照明设备以及所述控制系统传播用于控制所述照明设备的照明级的调光命令。

11. 一种AC供电装置，所述AC供电装置选自包括调光器、继电器、开关、AC电源插座、AC电流传感器及它们的组合的组，所述装置包括用于经由至少一个光学介质线缆从控制电路的光学发射器接收单向控制命令的光学接收器，所述控制电路选自包括家庭自动化控制器、家庭自动化控制配电器、视频对讲机监视器、购物终端、光学驱动器、光学转发器、命令转换器、小键盘及它们的组合的组，所述至少一个光学介质线缆选自包括光纤、光导及它们的组合的组；

通过选自包括切割、成形、抛光、搭接、配合插头及它们的组合的组的处理，在所述光学介质线缆的两端终止所述光学介质线缆；以及

每个所述控制电路和所述装置包括用于附接所述终止的光学介质线缆的一端的插口和用于在所述光学介质线缆的每端固定所述光学介质线缆的保持器或插头。

12. 根据权利要求11所述的AC供电装置，其中每个所述控制电路和所述装置包括所述发射器和所述接收器、用于在所述终止的光学介质线缆的两端附接和固定所述终止的光学介质线缆的两个所述插口和两个所述保持器或所述插头；

用于连接所述装置的所述接收器和所述控制电路的所述发射器的一个所述终止的线缆以及用于连接所述控制电路的所述接收器和所述装置的所述发射器的另一所述终止的线缆用于在所述控制电路和所述装置之间传播双向光学信号，所述双向光学信号选自包括控制命令、确认、状态、数据及它们的组合的组。

13. 根据权利要求11所述的AC供电装置，其中每个所述控制电路和所述装置包括收发器，所述收发器包括用于经由单个所述光学介质线缆在所述控制电路和所述装置之间双向传播所述光学信号的棱镜、所述发射器和所述接收器，所述光学信号选自包括控制命令、确认、状态、数据及它们的组合的组；

每个所述装置和所述控制电路包括用于将所述终止的光学介质线缆附接到每个所述棱镜的所述插口以及用于在所述光学介质线缆的每端固定所述光学介质线缆的所述保持器或所述插头。

14. 一种AC供电装置，所述AC供电装置选自包括调光器、继电器、开关、AC电源插座、AC电流传感器及它们的组合的组，所述装置包括光学发射器，所述光学发射器用于经由至少一个光学介质线缆将单向电流消耗状态发射到控制电路的光学接收器，所述控制电路选自包括家庭自动化控制器、家庭自动化控制配电器、视频对讲机监视器、购物终端、光学驱动器、光学转发器、命令转换器、小键盘及它们的组合的组，所述至少一个光学介质线缆选自包括光纤、光导及它们的组合的组；

15. 一种AC供电装置，所述AC供电装置选自包括调光器、继电器、开关、AC电源插座、AC电流传感器、命令转换器及它们的组合的组，所述AC供电装置包括IR接收器，所述IR接收器用于经由IR链路从IR控制单元的发射器接收包括控制命令的单向IR信号，所述IR控制单元选自包括家庭自动化控制配电器、光学驱动器、小键盘及它们的组合的组；所述装置的前部分被构造为支撑并夹持所述IR接收器的可调整保持器，所述可调整保持器用于将所述接收器调整到与所述发射器的瞄准线中。

16. 根据权利要求15所述的AC供电装置，其中每个所述装置和所述IR控制单元包括所述发射器和所述接收器，以及所述前部分支撑并夹持两个可调整保持器，每个可调整保持器用于所述发射器和所述接收器，用于将所述装置的所述发射器的所述保持器进一步调整到与所述IR控制单元的所述接收器的第二瞄准线中以在所述IR控制单元和所述装置之间传播双向IR信号，所述双向IR信号选自包括控制命令、确认、状态、数据及它们的组合的组。

17. 一种AC供电装置，所述AC供电装置选自包括调光器、继电器、开关、AC电源插座、AC电流传感器、命令转换器及它们的组合的组，所述AC供电装置包括IR发射器，所述IR发射器用于经由IR链路将单向IR信号传播至IR控制单元的接收器，所述单向IR信号选自包括确认、状态、数据及它们的组合的组，所述IR控制单元选自包括家庭自动化控制配电器、光学驱动器、小键盘及它们的组合的组；

所述装置的前部分被构造为支撑并夹持所述IR发射器的可调整保持器，所述可调整保持器用于将所述发射器调整到与所述接收器的瞄准线中。

18. 一种SPDT三端双向可控硅开关元件器具，所述SPDT三端双向可控硅开关元件器具用于经由家庭自动化系统的光学控制远程地以及经由SPDT开关手动地开启-关断AC操作的设备，每个所述SPDT三端双向可控硅开关元件和所述SPDT开关包括刀端子和双移动器端子，用于将所述SPDT三端双向可控硅开关元件的所述双移动器端子连接到所述SPDT开关的所述双移动器端子以及将一个所述刀端子连接到带电AC而将另一个所述刀端子连接到所述设备；

具有适合于安装到标准电箱中的形状和尺寸的所述SPDT三端双向可控硅开关元件包括通过编程的触发脉冲来操作的双三端双向可控硅开关元件、用于参考所述AC的过零来生成所述脉冲的CPU、用于检测所述过零和所述SPDT开关的所述刀的状态的双检测器、用于对所述设备设置地址的数字开关和存储器之一、以及用于经由包括光学介质线缆和IR链路之一的所述光学控制来接收控制命令的光学接收器。

19. 根据权利要求18所述的SPDT三端双向可控硅开关元件器具，其中所述CPU传送关于所述设备的状态，以及所述SPDT三端双向可控硅开关元件还包括用于通过所述光学介质线缆和IR链路之一来发射所述状态的光学发射器。

20. 根据权利要求18所述的SPDT三端双向可控硅开关元件器具，其中所述设备是照明设备以及所述光学控制传播用于控制所述照明设备的照明级的调光命令。

21. 根据权利要求18所述的SPDT三端双向可控硅开关元件器具，其中至少一个反转DPDT开关能够被连接在所述SPDT三端双向可控硅开关元件的所述双移动器端子和所述SPDT开关的所述双移动器端子之间以经由多个开关来实现所述设备的开启-关断切换。