CN103733731B - 用于为照明设备提供电力和数据的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的系统和方法用于照明系统，其包括用于各种环境的高输出照明系统。所述照明系统包括用于驱动照明模块和传送数据信号到照明模块的照明控制器。数据信号在逻辑状态之间变化。照明控制器提供一种低损耗的整流电力信号。通过使用基本无损耗电路形成对应于第一状态中的数据的正极性整流电力波形和对应于第二状态中的数据的负极性整流波形信号，照明控制器还提供电力信号内的数据。

Description

用于为照明设备提供电力和数据的系统和方法

相关申请

本申请是2011年9月12日提交的名为“SYSTEMSANDMETHODSFORPROVIDINGPOWERANDDATATOLIGHTINGDEVICES”的美国申请第13/230,665号的延续申请，根据35U.S.C.§119(e),要求于2011年7月26日提交的名为“SYSTEMSANDMETHODSFORPROVIDINGPOWERANDDATATOLIGHTINGDEVICES”的美国临时专利申请第61/511,934号的优先权。

本申请涉及于2009年9月22日提交的名为“LOWVOLTAGEOUTDOORLIGHTINGPOWERSOURCEANDCONTROLSYSTEM”的美国申请第12/564,840号，所述申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

传统上，户外照明系统包括多个连接到变压器的灯。变压器上可能伸出一个或多个“腿”或多组导线，每个都连接到至少一盏灯。计时器箱连接至变压器。使用者为开/关时间编程且所有的灯一齐通电，使得所有连接到特定变压器的灯，无论它们是在哪个腿上，一起打开或关闭。

一些制造商提供具有可寻址照明模块的照明系统。传统照明系统的计时器箱被替换为照明控制器，所述照明控制器为照明模块供应单独的电力和数据信号。每个照明模块具有一个地址且可由照明控制器经由数据信号独立寻址。这些联网的照明系统为照明模块提供两组导线而不是一个或更多个腿。一组导线提供电力信号以点亮这些灯或LED，而第二组为照明模块提供数据信号。使用者为照明控制器编程以在各个地址处打开和关闭各灯，例如，当数据信号携带特定灯的地址时，使得单个灯可以独立于网络中的其它灯而打开或关闭。

在某些情况下，电力信号是低压电力变压器的输出，所述低压电力变压器直接连接到照明模块以向各灯或LED供电。例如，初级AC至12VAC的变压器接受120VAC并输出12VAC，其中所述12VAC电力信号直接电耦合到照明模块并向各灯/LED供电。

在其它情况下，电力信号是DC开关电源的输出。例如，DC开关电源接受120VAC并输出12VDC，其中所述12VDC电力信号直接电耦合到照明模块并向各灯/LED供电。

可寻址照明系统的其它制造商发送电力和数据给主电源线上的照明模块。使用者为照明控制器编程，以在各独立地址处打开和关闭各灯，使得单个灯可以独立于网络中的其它灯而打开或关闭。在某些情况下，这些照明系统使用如125KHZ的高频载波，并将此信号叠加到电力线上。此方法需要相当大的电感器，或复杂的数字信号处理器(DSP)来解码包含在载波中的数据。这样一个市售系统是最初由位于苏格兰格兰罗塞斯的微微电子(PicoElectronics)开发出来的X10控制系统。

在其它情况下，这些照明系统将数据信号放大到可用于向照明模块供电的水平。例如，PWM步进电机驱动芯片可以将0伏到5伏的晶体管-晶体管逻辑电路(TTL)数据信号放大成正24伏以反映逻辑一及放大到负24伏以反映逻辑零。放大的数据信号电耦合到照明模块，其中电压足以向各灯/LED供电，同时保持数据流的逻辑数据值。

发明内容

基于上述内容，本发明的制造解决方案的每一种都有各种缺点。在可独立寻址的照明网络具有低电压电力变压器的情况下，它们通常采用专门的线路或电缆。特别是，对电力而言，需要一根导线及其回路导线，而对数据而言，则需要包含两根或更多根导线的第二导线路径。例如，使用直接耦合到各灯/LED以提供电力的低电压电力变压器来防止数据在相同的电力线上运载，因此需要两组导线。因此，现有的一组灯的所有者必须努力来重新接线，才能拥有数字控制的照明环境。

根据本发明的一个实施例，本发明提供了一种控制器，其被配置成向灯系统供电并控制所述灯系统的行为，所述灯中的一个或多个与多个照明模块中的每一个相关联，所述照明模块中的每一个在双线通信网络上是可串行寻址的，所述控制器包括：处理器，其被配置成输出能够对所述灯中的每一个进行唯一寻址的命令和地址数据；使用者输入设备，其与所述处理器通信并且被配置成接受使用者输入并输出信息给所述处理器；铁心和线圈电力变压器，其配置成将初级交流信号转换成能够为所述多个照明模块供能的正弦电力信号；整流电路，其与正弦电力信号通信并且被配置成形成整流的正弦电力波形；以及桥接电路，其与所述整流电路和所述处理器通信，并且被配置成接收所述整流的正弦电力波形以及所述命令和地址数据，以及输出数据编码电力信号来控制所述灯系统的行为，所述数据编码电力信号形成在过零点之间的正弦波形；其中，所述桥接电路包括多个晶体管，所述多个晶体管与所述处理器通信以接收具有第一状态和第二状态的控制信号，当所述控制信号处于所述第一状态时，启用所述多个晶体管中的至少一个，且当所述控制信号处于第二状态时，启用所述多个晶体管中的其它晶体管中的至少一个，当所述控制信号处于所述第一状态时，所述桥接电路响应于具有第一极性的所述整流的正弦电力波形输出所述数据编码电力信号，并且当所述控制信号处于所述第二状态时，所述桥接电路响应于具有第二极性的所述整流的正弦电力波形输出所述数据编码电力信号。

根据本发明的一个实施例，本发明提供了一种将电力和数据分配给照明系统中的至少一个照明模块的方法，所述方法包括：基于具有用于通过双线路径将命令和地址发送到至少一个照明模块的第一状态和第二状态的数据位产生控制信号；接收初级AC信号；采用铁心和线圈电力变压器将所述初级AC信号转换为次级电力信号；将所述次级电力信号整流，所述整流包括：确定所述次级电力信号的相位；当所述相位为正时，启用至少第一晶体管；且当所述相位为负时，启用至少第二晶体管，所述至少第一和第二晶体管的输出形成整流的正弦电力信号；将数据流编码到所述整流的正弦电力信号上，所述编码包括：当所述控制信号处于所述第一状态时，启用至少第三晶体管；当所述控制信号处于所述第一状态时，输出具有第一极性的所述整流的正弦电力信号；当所述控制信号处于所述第二状态时，启用至少第四晶体管；且当所述控制信号处于所述第二状态时，输出具有第二极性的所述整流的正弦电力信号，以形成数据编码电力波形,所述数据编码电力信号形成在过零点之间的正弦波形；以及将所述数据编码电力波形传送到所述至少一个照明模块。

在对电力和数据信号使用单根导线的照明网络情况下，当使用开关电源向照明模块提供电力时可能会出现问题。当与精心设计的铁心和线圈电力变压器相比时，开关电源效率较低。初级AC电力对照明模块可用的电力波形的低效转换产生热量。所述热量进而会造成需要大封闭罩以防止照明控制器电路过热的情况。例如，300瓦的开关电源的效率为85％，在热量上浪费45瓦。

与之相反，在本公开的一个实施例中，耦合到桥接电路的全波整流器提供受极性控制的正弦电力信号以向多个照明模块供电。所述整流器和桥接电路包括MOSFET，且每个MOSFET具有整体式体二极管。当在适当的时间点启用全波整流器MOSFET，诸如，当体二极管将导通时，它们会产生损耗非常低的转换。例如，对于电阻约1毫欧的MOSFET而言，当其启用时，需要传导25安培来向所述多个照明模块供电，这将损失约25毫伏的信号。与热量相对应的电力损失约为0.625瓦。相比之下，标准的整流器将下降约0.7伏并散失约17.5瓦。

在使用初级AC至12VAC300瓦的变压器的输出来向电路馈电的本公开的实施例中，优选地，电路中热量损失的电力小于大约2.0％。更优选地，热量损失的电力在大约1％到大约2％之间。甚至更优选地，热量损失的电力在大约0.2％到大约1％之间，且最优选地，热量损失的电力小于大约0.2％。

在另一个实施例中，本公开的整流器和桥接建立的极低开关损失的优点从整个整流器的压降中可见。全波整流器的变压器接收初级AC信号，并将初级AC信号转换成次级AC电力波形。耦接至桥接电路的全波整流器提供受极性控制的正弦电力信号以为多个照明模块供电。优选地，电力波形电流大于约4安培，且整流器上的电力波形电压降小于约0.2伏，在满载荷下，整个整流器从变压器输出到整流器输出的压降为大约25毫伏。在另一个实施例中，整流器的电压降更优选地是在约0.1伏和约0.2伏之间，仍更优选地是在约0伏和约0.1伏之间，且最优选地是在约5毫伏到约30毫伏之间。在又一个实施例中，电力波形电流更优选地是大于10安培，仍更优选地是大于50安培，且最优选地是大于75安培。上述评级的一个基础是户外照明系统所用的瓦数。典型的系统为大约60瓦或更高。如果由于技术的进步而要降低这种电力要求，例如，照明源的电力要求等，那么本领域的普通技术人员从本文公开的内容将了解到上述范围也可相应地改变。

来自全波整流器的低损耗全波整流的电力波形被传送到桥接电路的输入。桥接电路输出具有正极性或者负极性的全波整流波形，因此能够重建变压器的原始正弦输出，或改变其极性来发送数据。来自照明控制器中的处理器的控制信号耦合到桥接电路的MOSFET驱动器。控制信号在某些时间点启用桥接电路中的某些栅极，以通过改变电力波形的极性对数据信号进行编码。

在一个实施例中，当数据是逻辑1位时，控制信号启用桥接电路中的某些栅极，且当数据是逻辑0位时，控制信号启用桥接电路中的其他栅极。这进而会导致桥接电路在数据流为1位时输出正极性整流波形，并导致桥接电路在数据流为0位时输出负极性整流波形。在其它实施例中，当数据为1位时，桥接电路输出负极性整流电力信号，而当数据为0位时输出正极性整流电力信号。

在一个实施例中，所述照明系统包括具有包括数据位的数据信号的控制器。数据位具有第一状态和第二状态，用于将命令和地址发送到至少一个照明模块。

所述照明系统还包括MOSFET全波整流电路，其用于接收具有第一和第二电力波形的12VACRMS电力信号和将所述12VACRMS电力信号整流。MOSFET全波整流器包括与第二MOSFET串联耦合的第一MOSFET和与第四MOSFET串联耦合的第三MOSFET，其中所述第一和第二MOSFET的串联组合与所述第三和第四MOSFET的串联组合并联电耦合。每个MOSFET与栅极信号相关联，且所述栅极信号经由驱动器电路电耦合到比较器的输出，所述比较器将第一电力波形和第二电力波形进行比较。当第一电力波形大于第二电力波形时，启用与第二和第三MOSFET相关联的栅极，且当第二电力波形大于第一电力波形时，启用与第一和第四MOSFET相关联的栅极。

所述照明系统还包括MOSFET桥接电路，所述MOSFET桥接电路用于接收全波整流波形，并将双线数据/电力信号提供给所述至少一个照明模块。MOSFET桥接电路包括与第六MOSFET串联耦合的第五MOSFET和串联耦合到第八MOSFET的第七MOSFET，其中所述第五和第六MOSFET的串联组合与所述第七和第八MOSFET的串联组合并联耦合。每个MOSFET与栅极信号相关联，且栅极信号电耦合到控制信号。当控制信号处于第一状态时，启用与第六和第七MOSFET相关联的栅极，且当控制信号处于第二状态时，启用与第五和第八MOSFET相关联的栅极，使得MOSFET桥接电路在控制信号处于第一状态时输出具有正极性的整流波形，且在控制信号处于第二状态时输出具有负极性的整流波形。双线数据/电力信号包括与控制信号的状态相对应的正极性整流波形和负极性整流波形。

在另一个实施例中，一种照明系统包括控制器，所述控制器具有包括数据位的数据信号。数据位具有第一状态和第二状态，用于将命令和地址发送到至少一个照明模块。

所述照明系统还包括MOSFET全波/桥接电路，所述MOSFET全波/桥接电路用于接收具有第一波形和第二波形的12VACRMS电力信号，将所述12VACRMS电力信号整流并将双线数据/电力信号提供给所述至少一个照明模块。由变压器提供的第一和第二电力波形具有中心抽头。MOSFET全波/桥接电路包括与第二MOSFET串联耦合的第一MOSFET和与第四MOSFET串联电耦合的第三MOSFET，其中所述第一和第二MOSFET的串联组合与所述第三和第四MOSFET的串联组合并联电耦合。每个MOSFET与栅极信号相关联，且栅极信号电耦合到控制信号。当控制信号处于第一状态时，启用与第三和第四MOSFET相关联的栅极，且当控制信号处于第二状态时，启用与第一和第四MOSFET相关联的栅极，使得MOSFET全波/桥接电路在控制信号处于第一状态时输出具有正极性的整流波形，且在控制信号处于第二状态时输出具有负极性的整流波形。双线数据/电力信号包括与控制信号的状态相对应的正极性整流波形和负极性整流波形。

在另一方面，公开了针对使用者接口面板的系统和方法。在一个实施例中，照明控制器包括操作员接口面板，所述操作员接口面板允许操作员输入以对照明系统的时序、暗度/亮度、颜色和区域进行编程。在一个实施例中，使用者输入按时间顺序安排的时间表，包括照明组、时间、强度、颜色等。所述程序使使用者输入的事件排队并在预定的时间传送命令。

关于颜色，在一个实施例中，颜色被分配一个号码，且使用者输入与期望颜色相关联的号码。在另一个实施例中，使用者通过输入红色、绿色和蓝色的百分比设计出自定义颜色。在一些情况下，一定百分比的白色也可以与红色、绿色和蓝色混合。其他使用者接口可以包括带有指针部分的色轮、可滚动列表或调色板等。照明控制器接着将命令发送到具有使用者指定的颜色百分比的照明模块，以创建自定义颜色。在另一个实施例中，照明控制器包括薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)等，以显示与颜色号码或自定义颜色相关联的颜色。在另一个实施例中，灯控制器可能具有与显示器分离的小型红/绿/蓝LED，使用适当的百分比可以驱动所述小型红/绿/蓝LED来模拟照明固定装置所发出的颜色。

在一个实施例中，使用者能通过照明控制器来设置围绕事件的打开或关闭时间，如，创建围绕日出或日落的照明事件。例如，使用者可以使用黄昏作为参考时间，并且让一个区域的灯在黄昏减去两个小时或黄昏加上两个小时的时刻打开。在一个实施例中，照明控制器包括光电池，并通过来自所述光电池的输入来确定，如黄昏或黎明的事件。在另一个实施例中，使用者输入其所在位置的纬度和经度信息。照明控制器基于所输入的位置值来查找或计算天文事件。在又一个实施例中，照明控制器显示地图，且使用者在地图上指出其所在的位置。照明控制器自动显示纬度和经度，并基于所显示的位置值来确定天文事件。

在另一个方面，公开了涉及通过远程设备来命令照明模块的系统和方法。在另一个实施例中，照明系统还包括远程设备和无线接收器。远程设备允许使用者在照明区域中时调整所述照明，作为使用照明控制器中的使用者接口面板的一种替代选择。所述遥控器经由光链路或者其它链路与照明模块相互作用，并经由接收器与所述照明控制器相互作用，以允许使用者将颜色系数混合、将灯分配给各区域、控制亮度、控制开/关等。照明控制器通过有线连接或其它连接将使用者请求接收到接收器，并通过双线数据/电力路径将命令发送到照明模块。例如，从使用者的视角来看，其将遥控器指向所需照明模块并选择改变区域命令。在一小段时间之后，所选照明模块属于不同照明区域。

某些实施例涉及一种照明系统，所述照明系统包括照明控制器和至少一个具有地址且包括发光二极管(LED)的照明模块。LED被配置成通过在传送地址中的1位时打开且在传送0位时关闭，以光学方式传送照明模块的地址或其它状态信息。照明控制器通过运载电力/数据信号的双线路径电耦合到所述照明模块。

所述照明系统还包括一种远程设备，其包括光学传感器和RF发射器。光学传感器被配置成接收来自照明模块的地址，及来自远程设备的使用者接口的使用者请求。RF发射器被配置成传送与所述地址和所述请求相对应的RF信号。

所述照明系统还包括电耦合到照明控制器的无线接收器，且被配置成从远程设备接收RF传输。无线接收器将RF传输下变频成与所述地址和请求相对应的基带信号。无线接收器进一步被配置成将与所述地址和请求相对应的基带信号电发送至照明控制器。

照明控制器将与关于与地址相关联的所述至少一个照明模块的使用者请求相对应的命令编码到电力/数据信号上。

某些实施例涉及一种控制器，其被配置成向灯系统供电并控制所述灯系统的行为。所述灯中的一个或多个灯与多个照明模块中的每一个相关联，且照明模块中的每一个在双线通信网络上是可串行寻址的。控制器包含被设置成输出能够对每个灯进行唯一寻址的命令和地址数据的处理器，与处理器通信并被配置成接受使用者输入并且输出信息给处理器的使用者输入设备，与电力信号通信并被配置成形成整流的正弦电力波形的整流电路，以及与整流电路和处理器通信并被配置成接收整流的正弦电力波形及命令和地址数据，输出数据编码的电力信号以控制灯的行为的桥接电路。桥接电路包括多个晶体管，所述多个晶体管与处理器通信以接收具有第一状态和第二状态的控制信号，其中当控制信号处于第一状态时，启用所述多个晶体管中的至少一个，且当控制信号处于第二状态时，启用所述多个晶体管中其它晶体管中的至少一个。当控制信号处于第一状态时，桥接电路响应于具有第一极性的整流的正弦电力波形输出数据编码电力信号，当控制信号处于第二状态时，响应于具有第二极性的整流的正弦电力波形输出数据编码电力信号。在一些实施例中，第一极性包含正极性，且第二极性包含负极性。

在一个实施例中，整流电路与电力信号通信，并被配置成形成整流的电力波形，所述整流的电力波形形成在过零点之间的正弦波形。在一个实施例中，桥接电路与整流电路和处理器通信，并被配置成接收整流的电力波形及命令和地址数据，并输出数据编码的电力信号以控制灯的行为，其中所述数据编码的电力信号形成在过零点之间的正弦波形。

在一个实施例中，桥接电路被配置成输出数据编码的电力信号作为受极性控制的正弦电力信号，其中其极性响应于命令和地址数据，且其中模块解读极性以实现对灯的行为的控制。在一个实施例中，桥接电路的多个晶体管中的至少一个包含具有整体式体二极管的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。在另一个实施例中，桥接电路的多个晶体管中的至少一个包含双极结型晶体管(BJT)。在又一个实施例中，桥接电路的多个晶体管中的至少一个包含绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。

在另一个实施例中，整流器包含多个晶体管，其中当电力信号的相位为正时，启用所述整流器的多个晶体管中的至少一个，且当电力信号的相位为负时，启用所述整流器的多个晶体管中的其它晶体管中的至少一个，以形成整流的正弦电力波形。在一个实施例中，整流器的多个晶体管中的至少一个包含具有整体式体二极管的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。在另一个实施例中，整流器的多个晶体管中的至少一个包含双极结型晶体管(BJT)。在又一个实施例中，整流器的多个晶体管中的至少一个包含绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。

在某些实施例中，控制器还包含第二控制器，其中第一控制器作用为主控制器，而第二控制器作用为主控制器的从属控制器。从属控制器从主控制器存取使用者输入。

根据其它实施例，使用者操作的远程设备与控制器通信。控制器通过双线路径电连接到至少一个照明模块，且控制器创建数据编码的电力信号并通过双线路径将其提供给至少一个照明模块。所述至少一个照明模块被分配给第一照明区域，其中每个照明模块和每个照明区域是可寻址的。使用者操作的远程设备还与至少一个照明模块中的所选照明模块通信，且远程设备被配置成在不从双线路径上断开所选照明模块的情况下将所选照明模块重新分配给第二照明区域。

根据许多其它实施例，控制器被配置成通过在线互动与使用者进行互动。控制器与多个照明模块进行串联电通信，且控制器将数据编码的电力信号输出到多个照明模块。当数据被寻址到照明模块时，每个照明模块响应于在数据编码的电力信号中编码的数据。网络服务器为与使用者互动的数字设备提供网页服务。数字设备接收与照明模块中的一个或多个的所需行为相关的使用者输入。控制器接收使用者输入，并输出数据编码的电力信号，使照明模块中的一个或多个响应于使用者输入。

某些实施例涉及一种将电力和数据分配给照明系统中的至少一个照明模块的方法。所述方法包含基于具有用于将命令和地址发送到至少一个照明模块的第一状态和第二状态的数据位来产生控制信号，接收初级AC信号，将所述初级AC信号转换为次级电力信号，及将所述次级电力信号整流。所述整流包括确定次级电力信号的相位，当相位为正时启用至少第一晶体管，及当相位为负时启用至少第二晶体管，其中所述至少第一晶体管和第二晶体管的输出形成整流的正弦电力信号。所述方法进一步包含将数据流编码到整流的正弦电力信号上，其中所述编码包括当控制信号处于第一状态时，启用至少第三晶体管，当控制信号处于第一状态时输出具有第一极性的整流的正弦电力信号，当控制信号处于第二状态时启用至少第四晶体管，及当控制信号处于所述第二状态时输出具有第二极性的整流的正弦电力信号，以形成数据编码的电力波形，以及将数据编码的电力波形传送到所述至少一个照明模块。

在一个实施例中，第一极性包含正极性，且第二极性包含负极性。在另一个实施例中，数据响应于来自使用者的在线互动，并且所述方法进一步包含向使用者操作的数字设备提供在线信息，从数字设备接收与照明系统的照明模块的预期行为相关的使用者输入，将所接收的使用者输入传送到控制器，及响应于使用者输入将数据编码的电力信号输出到照明模块。数据编码的电力信号将模块配置成根据使用者输入作出行动。

在又一个实施例中，所述至少一个照明模块被分配给第一照明区域，其中每个照明模块和每个照明区域是可寻址的，且所述方法进一步包含与使用者操作的远程设备进行通信。使用者操作的远程设备与至少一个照明模块中所选照明模块及控制器进行通信，其中远程设备被配置成在不从双线路径上断开所选照明模块的情况下将所选照明模块重新分配给第二照明区域。

根据各种其他实施例，用于将电力和数据分配给照明系统中的至少一个照明模块的照明控制器包含基于具有用于将命令和地址发送到至少一个照明模块的第一状态和第二状态的数据位来产生控制信号的装置，用于将所接收的初级AC信号转换为次级电力信号的装置，用于将次级电力信号整流的装置，用于将数据流编码到整流的正弦电力信号上的装置，以及用于将数据编码的电力波形传送到所述至少一个照明模块的装置。所述整流包括用于确定次级电力信号的相位的装置，用于当相位为正时启用至少第一晶体管的装置，以及用于当相位为负时启用至少第二晶体管的装置。所述至少第一和第二晶体管的输出形成整流的正弦电力信号。所述编码包括用于当控制信号处于第一状态时启用至少第三晶体管的装置，用于当控制信号处于第一状态时输出具有第一极性的整流的正弦电力信号的装置，用于当控制信号处于第二状态时启用至少第四晶体管的装置，以及用于当控制信号处于第二状态时输出具有第二极性的整流的正弦电力信号，以形成数据编码的电力波形的装置。在一个实施例中，第一极性包含正极性，且第二极性包含负极性。

根据一些实施例，公开了一种用于控制至少一个照明模块并向所述至少一个照明模块供电的照明系统。所述系统包含照明控制器，所述照明控制器通过双线路径电连接到至少一个照明模块。照明控制器创建数据编码的电力信号并通过双线路径将数据编码的电力信号提供给所述至少一个照明模块，且所述至少一个照明模块被分配给第一照明区域。每个照明模块和每个照明区域是可寻址的。所述系统还包含使用者操作的远程设备，所述使用者操作的远程设备与至少一个照明模块中所选照明模块和照明控制器通信。远程设备被配置成在不从双线路径上断开所选照明模块的情况下将所选照明模块重新分配给第二照明区域。

根据多个实施例，一种用于控制至少一个照明模块并向所述至少一个照明模块供电的方法包含将照明系统中的照明模块连接至双线路径，通过所述双线路径将数据编码的电力信号提供给至少一个照明模块，及将所述至少一个照明模块分配给第一照明区域。每个照明模块和每个照明区域是可寻址的。所述方法进一步包含使用使用者操作的远程设备与至少一个照明模块中所选照明模块进行通信，并在不从双线路径上断开所选照明模块的情况下使用使用者操作的远程设备将所选照明模块重新分配给第二照明区域。

在一个实施例中，远程设备通过光学通信路径与所选照明模块进行通信。在另一个实施例中，远程设备通过射频(RF)通信路径与照明控制器进行通信。

在另一个实施例中，远程设备包含数字设备。在又一个实施例中，远程设备包含执行一个或多个合适应用程序的智能手机。在其他实施例中，所选照明模块包括至少一个发光二极管(LED)，且智能手机包括照相机，其中所述至少一个LED闪现所选照明模块的地址，而照相机从闪烁的至少一个LED读取所选照明模块的地址。在某些实施例中，所选照明模块包括条形码，且智能手机包括照相机，其中条形码是用所选照明模块的唯一地址进行编码的，且照相机读取所述条形码以确定所选照明模块的唯一地址。

在一个实施例中，所选照明模块包括至少一个发光二极管(LED)，且远程设备包括光学接收器。所述至少一个LED闪现所选照明模块的地址，且光学接收器由闪烁的至少一个LED检测所选照明模块的地址。在另一个实施例中，所选照明模块包括光学接收器，且远程设备包括LED。远程设备通过使LED频闪将命令和数据光学地发送到所选照明模块，且所选照明模块的光学接收器接收来自所述遥控器的命令和数据。

某些其它实施例涉及用于为照明系统编程的远程编程设备，所述照明系统包括电连接到至少一个照明模块的照明控制器。照明控制器创建电力信号并将所述电力信号提供给所述至少一个照明模块。所述至少一个照明模块被分配给第一照明区域，且每个照明模块和每个照明区域是可寻址的。远程编程设备包含便携式壳体，安置在便携式壳体内的使用者接口，以及安置在便携式壳体内并响应于使用者接口的处理器。处理器被配置成与所述至少一个照明模块中所选照明模块和照明控制器进行无线通信，并且被配置成在不从照明控制器上断开所选照明模块的情况下将所选照明模块重新分配给第二照明区域。

在各种其它实施例中，照明系统被配置成由使用者通过在线互动进行控制。所述系统包含照明控制器，所述照明控制器与多个照明模块进行串联电通信。照明控制器将数据编码的电力信号输出到所述多个照明模块。当数据被寻址到照明模块时，每个照明模块响应于数据编码的电力信号中所编码的数据。所述系统还包含为与使用者互动的数字设备提供网页服务的网络服务器。数字设备接收与照明模块中的一个或多个的预期行为相关的使用者输入，其中照明控制器接收使用者输入，并输出数据编码的电力信号，使照明模块中的一个或多个响应于所述使用者输入。

在一个实施例中，照明控制器包含网络服务器。在另一个实施例中，照明系统包含与照明控制器通信的模块，其中所述模块包含网络服务器。

某些实施例涉及一种将数据编码到照明系统的电力信号上的方法，其中所述数据响应于来自使用者的在线互动。所述方法包含将在线信息提供给使用者操作的数字设备，从数字设备接收与照明系统的照明模块的预期行为相关的使用者输入，将所接收的使用者输入传送到照明控制器；以及响应于所述使用者输入将数据编码的电力信号输出到照明模块。电力信号将模块配置成根据使用者输入作出行动。

在一个实施例中，照明控制器提供在线信息服务。在另一个实施例中，与照明控制器通信的模块提供在线信息服务。

在多个其它实施例中，控制器被配置成向灯系统供电并控制所述灯系统的行为。所述灯中的一个或多个与多个模块中的每一个相关联，其中模块中的每一个在双线通信网络上是可串行寻址的。控制器包含被配置成输出能够对灯中的每一个进行唯一寻址的命令和地址数据的处理器，与处理器通信并被配置成接受使用者输入并且将信息输出至处理器的使用者输入设备，与电力信号通信并被配置成形成整流的电力波形的整流电路，以及与整流电路和处理器通信并被配置成接收整流的电力波形及命令和地址数据且被配置成输出数据编码的电力信号以控制灯的行为的桥接电路。

某些实施例公开了一种照明系统，其被配置成向以可配置的方式散布在一个区域中的多个灯供电。该系统包含多个照明模块，其中，所述多个灯中的至少一个是由照明模块中的每一个来供电的，该系统还包括响应于所述多个灯的预期使用者配置的控制器，以及在该控制器和照明模块之间提供通信的双线接口。照明模块中的每一个可以由该控制器通过该双线接口来寻址。该控制器接收输入初级电力波形，并且将该初级电力波形转换为次级电力波形。该控制器向响应于该预期使用者配置和次级电力波形的所述多个照明模块输出电力信号。次级电力波形和电力信号之间的电压降小于约0.2伏。在其它实施例中，电压降在约0.1伏至约0.2伏之间，小于约0.1伏，小于约30毫伏，或小于约5毫伏。

在一个实施例中，该控制器包含整流电路，该整流电路包括初级AC到次级AC变压器以及第一多个晶体管，用于创建次级电力波形，该控制器还包括桥接电路，该桥接电路包括第二多个晶体管，以用于接收次级电力波形，并且产生利用响应于该预期的使用者配置的命令来编码的电力信号。该电力信号包含受极性控制的正弦电力信号，其中，该电力信号的极性响应于预期的使用者配置，并且其中该照明模块解读该极性以便于以可配置的方式来实现对所述多个灯的寻址和供电。

根据一些实施例，一种通过将数据编码到电力信号上来对照明系统中串联连接的照明模块进行控制和供电的方法包含：将电力信号整流以形成整流的电力波形，通过控制整流的电力波形的极性来将数据编码以创建数据增强的电力信号，其中，该数据响应于使用者输入与模块寻址，该方法还包含输出该数据增强的电力信号。所述照明模块响应于该数据增强的电力信号以根据该使用者输入单独地控制所述模块并且向所述模块供电。将电力信号整流以形成整流的电力波形包含：接收初级AC电力信号，将该初级AC电力信号转换为次级AC电力信号，确定次级AC电力信号的相位，以及当该相位为正时，传送次级AC电力信号，以及当该相位为负时使次级AC电力信号反相以形成整流的电力波形。

在一个实施例中，一种将电力和数据分配给照明系统中的至少一个照明模块的方法包含：根据具有用于将命令和地址发送到至少一个照明模块的第一状态和第二状态的数据位来产生控制信号，将次级电力信号整流，将数据流编码到整流的电力信号上，以及将该数据/电力波形发送到所述至少一个照明模块。所述整流包括确定次级电力信号的相位，当该相位为正时，启用至少第一晶体管，并且当该相位为负时，启用至少第二晶体管。所述至少第一和第二晶体管的输出形成整流的电力信号。所述编码包括：当该控制信号处于第一状态时，启用至少第三晶体管，当该控制信号处于第一状态时，输出带有正极性的整流的电力信号，当该控制信号处于第二状态时，启用至少第四晶体管，以及当该控制信号处于第二状态时输出带有负极性的整流的电力信号，以形成数据/电力波形。

某些其它实施例涉及一种照明系统，该照明系统包含：控制器，其具有基于数据位的控制信号，所述数据位具有用于将命令和地址发送到至少一个照明模块的第一状态和第二状态；MOSFET全波整流电路，用于接收具有第一电力波形和第二电力波形的12VACRMS电力信号，以及将12VACRMS电力信号整流；以及MOSFET桥接电路，用于接收整流的波形并且将双线数据/电力信号提供给所述至少一个照明模块。该双线数据/电力信号包含对应于该控制信号的状态的正负极性整流波形。

在一个实施例中，MOSFET全波整流器包括与第二MOSFET串联连接的第一MOSFET以及与第四MOSFET串联连接的第三MOSFET。第一和第二MOSFET的串联连接与第三和第四MOSFET的串联连接并联电耦合。每个MOSFET与栅极信号相关联。栅极信号电耦合到比较器的输出，该比较器将第一电力波形和第二电力波形进行比较。当第一电力波形大于第二电力波形时，启用与第二和第三MOSFET相关联的栅极，并且当第二电力波形大于该第一电力波形时，启用与第一和第四MOSFET相关联的栅极。

在一个实施例中，MOSFET桥接电路包括与第六MOSFET串联连接的第五MOSFET，以及串联连接到第八MOSFET的第七MOSFET。第五和第六MOSFET的串联连接与第七和第八MOSFET的串联连接并联耦合。每个MOSFET与栅极信号相关联。栅极信号电耦合到控制信号。当该控制信号处于第一状态时，启用与第六和第七MOSFET相关联的栅极，并且当该控制信号处于第二状态时，启用与第五和第八MOSFET相关联的栅极，使得当该控制信号处于第一状态时，MOSFET桥接电路输出具有正极性的整流波形，并且当该控制信号处于第二状态时，输出具有负极性的整流波形。

为了概述本公开，本文已描述了实施例的某些方面、优点和新颖特征。应该理解，根据本发明的任一个特定实施例，不一定所有这样的优点都可以实现。因此，本发明可以以实现或者优化本文中所教示的一个优点或者一组优点的方式来体现或者执行，而不一定实现本文中所教示或者建议的其它优点。

附图的简要说明

在整个附图中，重复使用标号来指示所引用元件之间的对应关系。提供附图、相关描述和特定实施方式是为了说明实施例而不是限制本公开的范围。

图1示出了根据某些实施例的一种示范性照明系统。

图2是根据某些实施例的一种示范性照明系统的方框图。

图3是根据某些实施例的一种示范性照明控制器的方框图。

图4是根据某些实施例的一种整流电路的示范性示意图。

图5示出了根据某些实施例的一种示范性电力波形。

图6示出了根据某些实施例的关于整流电路的晶体管栅极信号的示范性波形。

图7示出了根据某些实施例的关于整流电路的另一个晶体管栅极信号的示范性波形。

图8示出了根据某些实施例的示范性整流电力波形。

图9是根据某些实施例的桥接电路的示范性示意图。

图10示出了根据某些实施例的关于桥接电路的晶体管栅极信号的示范性波形。

图11示出了根据某些实施例的关于桥接电路的另一个晶体管栅极信号的示范性波形。

图12示出了根据某些实施例的无数据的示范性电力/数据波形。

图13示出了根据某些实施例的带有数据的示范性电力/数据波形。

图14是根据某些实施例的整流/桥接电路的示范性示意图。

图15是根据某些实施例，用于相位检测、时序生成和驱动器的电路的示范性示意图。

图16是根据某些实施例的偏置电路的示范性示意图。

图17A包含17A1-17A4，图17B包含17B1-17B4，它们是根据一个实施例，关于照明控制器的示范性电路图。

图18示出了根据某些实施例，用于使用远程设备来控制和重新分配照明区域的示范性照明系统。

图19示出了根据某些实施例的远程设备。

图20是根据某些实施例的示范性远程设备的方框图。

图21示出了根据某些实施例的被远程控制的示范性照明系统。

图22是根据某些实施例的带有主/从配置的示范性照明系统的方框图。

图23是用于将数据位编码到用于照明模块的电力信号上的示范性程序的流程图。

图24是根据某些实施例，用于将区域分配给联网的照明系统中的可寻址照明模块的示范性程序的流程图。

图25是根据某些实施例，用于使用遥控器来修改照明系统中的分配区域的示范性程序的流程图。

图26是根据某些实施例的一种示范性单信道照明模块的方框图。

图27是根据某些实施例的一种单信道照明模块的示范性示意图。

图28是根据某些实施例的一种示范性多信道照明模块的方框图。

图29是根据某些实施例的一种多信道照明模块的示范性示意图。

优选实施例的详细说明

现在将参照以上概述的附图来描述本发明的系统和方法的特征。

图1示出了一种示范性照明系统100。照明系统100包含照明控制器壳体102，其通过双线接口连接到多个照明固定装置或模块104。照明控制器壳体102容纳有照明控制器，该照明控制器包括电源和使用者接口面板，这将在下文中更详细地进行描述。照明固定装置104被分组到区域106中。

在图1中所示的实例中，区域1106a包含照明固定装置1104a，其向房屋外部的一部分提供照明。区域2106b分别包含照射道路的照明固定装置2，3，4104b，104c，104d，而区域3106c分别包含为树提供重点照明的照明固定装置5，6，7，104e，104f，104g。在其它实施例中，照明系统100可被配置成具有更多或更少的区域106和/或在每个区域106中被配置成具有更多或更少的照明固定装置104。

通常，每个区域106内的照明固定装置104一起打开或关闭，但是与一些传统的照明系统不同，每个区域106可以独立于其它区域106而被控制。在一个实例中，对于图1中所示的照明系统100来说，区域1106a在黄昏时打开而在黎明时关闭，以照亮房屋的前门。区域2106b在黄昏时打开而在晚上9点关闭以照亮道路。最后，区域3在晚上7点打开而在晚上10点关闭以在院子中提供重点照明。

在一个实施例中，照明系统200是住宅的户外照明系统。在其它实施例中，照明系统200用于户外商业用途，以照亮旅馆、高尔夫球场、游乐园等等的外部，且用于室内商业用途，以照亮旅馆内部、办公楼内部、机场航站楼等等。在另外的实施例中，照明系统200用于照亮住宅区。在另一些实施例中，照明系统200用于照亮居所、博物馆等等内部的艺术作品。根据本文所公开的内容，照明系统200对于本领域技术人员来说，存在许多可能性。照明功能ON/OFF(打开/关闭)包括多个照明功能，诸如，举例而言，时序控制、调光、亮度、颜色、色调、区域分配、强度等等。

图2是一种示范性照明系统200的方框图，示范性照明系统200包含照明控制器202和多个照明模块204。照明控制器202包含电源208和操作员接口210，操作员接口210包括固定装置编程端口212。照明控制器壳体中容纳有电源208和操作员接口210。照明控制器壳体的尺寸取决于包含在其中的电源208和操作员接口210的尺寸。在一个实施例中，照明控制器壳体的高度在11英寸左右到15英寸左右之间变化，宽度在7英寸左右到9英寸左右之间变化，并且厚度在5英寸左右到7英寸左右之间变化。照明控制器202通过携带电力/数据信号的双线路径电耦合到照明模块204。照明模块204并联电连接到双线路径，并且被分组到M个区域206中。在所示实施例中，区域1包含三个照明模块204，区域2包含单个照明模块204，且区域3包含两个照明模块204。另外，照明控制器202控制多达M个区域206，其中，在所示实施例中，区域M包括N个照明模块204。每个区域206可以被独立地通电，使得每个区域206中的照明模块204可以独立于其它区域206中的照明模块204而打开或关闭。

如图所示，控制器202装有电源208、操作员接口210以及固定装置编程端口212。在其它实施例中，电源208、操作员接口210以及固定装置编程端口212可以是独立的设备，或者电源208、操作员接口210以及固定装置编程端口212三者中的任意两个可以容纳在同一壳体中。

图3是包含电源302和操作员接口面板308的一种示范性照明控制器300的方框图。电源302从初级AC电源306接收AC电力，从操作员接口面板308接收地址/数据/命令，并且通过双线路径336将控制信号提供给多个照明固定装置304。

操作员接口面板308包含操作员控制器310，诸如，选择按钮、旋钮等等，使用者使用它们来向照明系统200输入所期望的照明效果，并且使用显示器和指示器312来向使用者提供反馈。操作员接口面板308还包含计算机314及其相关联的存储器316。微处理器314与操作员控制器310接口连接以将地址/数据/命令发送给电源302，并与显示器和指示器312接口连接以显示从电源302接收到的信息。操作员接口308可以是按钮、触摸屏上的虚拟图标或按钮、声控的或者是技术人员根据本文所公开的内容可以识别出的任何使用者接口。

举例来说，计算机314中包含处理器、程序逻辑或表示数据和指令的其它基板配置，其如本文中所述的那样进行操作。在其它实施例中，处理器可包含控制器电路、处理器电路、处理器、通用单芯片或多芯片微处理器、数字信号处理器、嵌入式微处理器、微控制器等等。存储器316可包含一个或多个逻辑和/或物理数据存储系统，以用于存储计算机314所使用的数据和应用程序。例如，存储器316包含RAM、ROM、EPROM、EEPROM等等。

操作员接口面板308还包含固定装置编程端口318，其用于向所述多个照明固定装置304中的每一个提供唯一地址、照明组和/或区域编号，操作员接口面板308还包含逻辑电源320，例如，用于向操作员接口面板308的数字逻辑组件提供如5伏的低电压。

电源302包含初级AC变压器322、电流感测电路324、相位检测和定时电路326、驱动电路328、同步全波整流器332和桥接器334。电源302还包含低电力变压器336，例如，用于向逻辑电源提供如9VAC的低电压，该逻辑电源产生调控的DC电压以用于电源302的数字逻辑组件，电源302还包含偏置电路330，用于提供适当的电压电平以操作整流器332和桥接器334中的晶体管。

初级AC变压器322从初级AC电源306接收初级AC电力信号，并且将初级AC信号转换成较低电压的AC信号。在一个实施例中，初级AC信号大约是120伏特60Hz的电力波形。在其它实施例中，初级AC信号可以是大约110伏60Hz，220伏50Hz，220伏60Hz，230伏60Hz，240伏50Hz，或诸如此类的电力波形。在一个实施例中，初级AC变压器322是初级AC到12VAC变压器322，并且将该初级AC信号转换为大约12VACRMS的电力信号。在其它实施例中，变压器322是具有几个抽头的初级AC变压器。在一个实施例中，该变压器在大约11VAC直到约14VAC处具有抽头。在其它实施例中，变压器322将AC信号转换成24VAC左右。

在一个实施例中，变压器322是高瓦数变压器，诸如，举例而言，300瓦特的变压器等等，以便提供足够的电力来照亮所述多个照明模块304。变压器322的输出电连接到电流感测电路324。电流感测电路324感测变压器322的输出中的电流量。相位检测和定时电路326接收与电流感测电路324中感测到的电流成比例的信号，并且当所感测的电流超过阈值时切断电源302。例如，如果双线路径336的导线之间存在短路，那么300瓦的变压器可以在很短的时间内以热量的形式提供大量的电力。当所感测的电流超过阈值时，在所产生的热量导致照明系统200受损之前，照明控制器300切断供电。

相位检测和定时电路326还接收来自处理器314的数据和命令，和来自变压器322的电力波形，并且将定时信号提供给驱动电路328。定时信号通过改变电力波形的极性来控制驱动电路328以将数据信号编码到电力信号上，这将在本文中进一步讨论。

另外，变压器322的输出电连接到同步全波整流器332，其将该电力信号整流。全波整流器332电连接到桥接器334，并且全波整流器332和桥接器334电连接到驱动电路328。全波整流器332和桥接器334二者都从驱动电路328接收驱动信号。桥接器334接收整流的电力信号并且向照明固定装置304输出控制信号。该控制信号包含数据编码的电力波形，其提供电力以照亮照明固定装置304以及提供地址/数据/命令以单独地控制照明固定装置。

图4是根据一个实施例的一种同步整流器电路400的示范性示意图。整流器电路400包含初级AC到12VAC变压器402、第一晶体管Q1404、第二晶体管Q2406、第三晶体管Q3408和第四晶体管Q4410。初级AC到12VAC变压器402接收初级AC电力信号并且输出大约12VACRMS的电力波形，该电力波形具有第一电力波形AC1和第二电力波形AC2。图5示出了示范性12VACRMS电力波形500，其峰间电压在+16.97伏左右到-16.97伏左右之间。

在一个实施例中，晶体管Q1404、Q2406、Q3408、Q4410是带有整体式体二极管的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。带有整体式体二极管的MOSFET在其二极管导通而使其栅极在适当的时间点上启用时，有利地起到基本上无损耗开关的作用。例如，具有传导25安培电流的1毫欧电阻的MOSFET会使其上的信号衰减25毫伏左右。当MOSFET的体二极管将导通以创建高效率电源302时，同步整流器400选择性地导通MOSFET。

在其它实施例中，晶体管Q1404、Q2406、Q3408、Q4410是带有或者不带有整体式体二极管的P沟道或N沟道MOSFET。在其它实施例中，可以使用诸如双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等等之类的晶体管。

在另一个实施例中，每个晶体管Q1404、Q2406、Q3408、Q4410包含不止一个并联连接的晶体管。在另一个实施例中，多个MOSFET可以被封装在单个模块中。

第一晶体管Q1404与第二晶体管Q2406串联耦合在AC1和AC2两端，使得第一晶体管Q1404的漏极连接到第一电力波形AC1，并且第二晶体管Q2406的漏极连接到第二电力波形AC2。另外，第一晶体管Q1404的源极连接到第二晶体管Q2406的源极并且形成了第三电力波形接地(GROUND)。

第三晶体管Q3408与第四晶体管Q4410串联耦合在AC1和AC2两端，使得第三晶体管Q3408的源极连接到第一电力波形AC1，并且第四晶体管Q2410的源极连接到第二电力波形AC2。另外，第三晶体管Q3408的漏极连接到第四晶体管Q4410的漏极并且形成了第四电力波形V-全波(V-FULLWAVE)。

第一晶体管Q1404和第二晶体管Q2406的串联组合与第三晶体管Q3408和第四晶体管Q4410的串联组合并联电耦合，使得第一晶体管Q1404的漏极电耦合到第三晶体管Q3408的源极，并且第二晶体管Q2406的漏极电耦合到第四晶体管Q4410的源极。

每个晶体管与栅极信号相关联，并且所述栅极信号经由驱动电路电耦合到比较器的输出，该比较器将第一电力波形和第二电力波形AC1和AC2进行比较。当第一电力波形AC1大于第二电力波形AC2时，第二晶体管Q2406和第三晶体管Q3408的栅极被启用。图6示出了根据一个实施例，关于第二晶体管Q2406和第三晶体管Q3408的栅极的晶体管栅极信号的示范性波形600。参见图5和6，当AC1大于AC2时，栅极信号Vgs(Q2，Q3)被启用。

另外，当第二电力波形AC2大于第一电力波形AC1时，第一晶体管Q1404与第四晶体管Q4410的栅极被启用。图7示出了根据一个实施例，关于第一晶体管Q1404与第四晶体管Q4410的栅极的示范性波形700。参见图5和7，当AC2大于AC1时，栅极信号Vgs(Q1，Q4)被启用。

整流器400将创建第三电力波形接地(GROUND)和第四电力波形V-全波(V-FULLWAVE)的12VACRSM信号进行全波整流。整流的12VACRMS信号,V-全波(V-FULLWAVE)具有约为16.97伏的峰值电压，其与变压器402的输出处的电力波形的峰值电压近似相同。信号的小损耗是由于晶体管Q1404、Q2406、Q3408、Q4410在其栅极被启用时的示范性的但有限的导通。图8示出了根据一个实施例的示范性的整流的12VACRMS信号800。如图8中所示，当AC1大于AC2时，整流器400输出非反相的12VACRMS电力波形800，并且当AC2大于AC1时，输出反相的12VACRMS波形800。

参见图4，电流感测元件412，诸如，电流变压器磁耦合到携带12VACRMS电力波形的导线/迹线。在一个实施例中，电流变压器412磁耦合到携带电力波形AC2的导线/迹线。在另一个实施例中，电流变压器412磁耦合到携带电力波形AC1的导线/迹线。在所示实施例中，流经携带AC2的导线/迹线的电流在电流变压器412的芯中产生磁场，进而使缠绕在电流变压器412的芯上的绕组中感生出电流。在所示实施例中，感生出的电流与电力波形AC2的电流成比例，或在另一个实施例中，其与电力波形AC1的电流成比例。电流变压器412输出信号，电流感应1(CurrentSense1)和电流感应2(CurrentSense2)，其与流经电力波形AC1或AC2的电流成比例。信号电流感应1和电流感应2用于确定何时电力波形AC1或AC2中流动的电流大于阈值，使得电源302可以在使电路受损之前被禁用。因此，图4中的整流器400有利地产生图8中所示的V-全波波形800，其具有最小的电力损耗并且相应地具有最少热量生成。

图9是根据一个实施例的桥接电路900的示范性示意图。桥接器900包含第五晶体管Q5904、第六晶体管Q6906、第七晶体管Q7908，以及第八晶体管Q8910。桥接器900从整流器400接收整流的电力波形V-全波和接地。在所示实施例中，V-全波是如图8中所示的示范性的整流的12VACRMS信号。有利地是，在公开的实施例中，桥接器900选择性地输出带有正极性或者负极性的整流的电力波形V-全波、接地。由此，可以将数据或消息添加到当前所述的电力信号中。因此，将整流器400和桥接器900组合以便于产生带有嵌入数据或逻辑的电力信号。

例如，V-全波的正极性或负极性是连接到照明模块304的双线路径上的控制信号，照明控制1(LIGHTINGCONTROL1)，照明控制2(LIGHTINGCONTROL2)。照明控制1和照明控制2包含在电力波形V-全波内部编码的地址/数据/命令，以用于将地址/数据/命令和电力提供给照明模块304。

在一个实施例中，晶体管Q5904、Q6906、Q7908、Q8910是具有整体式体二极管的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。如上所述，具有整体式体二极管的MOSFET在其二极管将导通时，其栅极在适当的时间点被启用时，有利地起几乎或基本上无损开关的作用。

在其它实施例中，晶体管Q5904、Q6906、Q7908、Q8910是带有或者不带有整体式体二极管的P沟道或N沟道的MOSFET。在其它实施例中，可以使用诸如双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等等之类的晶体管。

在另一个实施例中，每个晶体管Q5904、Q6906、Q7908、Q8910包含不止一个并联连接的晶体管。在另一个实施例中，多个MOSFET可以被封装在单个模块中。

第五晶体管Q5904与第六晶体管Q6906串联耦合在V-全波和接地两端，使得第五晶体管Q5904的漏极连接到电力波形V-全波，并且第六晶体管Q6906的源极连接到电力波形接地。另外，第五晶体管Q5904的源极连接到第六晶体管Q6906的漏极并且形成了第一控制信号，照明电源/控制1(LIGHTINGPOWER/CONTROL1)。

第七晶体管Q7908与第八晶体管Q8910串联耦合在V-全波和接地两端，使得第七晶体管Q7908的漏极连接到电力波形V-全波，并且第八晶体管Q8910的源极连接到电力波形接地。另外，第七晶体管Q7908的源极连接到第八晶体管Q8910的漏极并且形成了第二控制信号，照明电源/控制(LIGHTINGPOWER/CONTROL2)。

第五晶体管Q5904和第六晶体管Q6906的串联组合并联与第七晶体管Q7908和第八晶体管Q8910的串联组合并联电耦合，使得第五晶体管Q5904的漏极电耦合到第七晶体管Q7908的漏极，并且第六晶体管Q6906的源极电耦合到第八晶体管Q8910的源极。

每个晶体管Q5904、Q6906、Q7908、Q8910都与栅极信号相关联。栅极信号经由驱动电路电耦合到控制信号，该控制信号包含来自与操作员接口面板308相关联的处理器314的数据并且包含将电力波形AC1、AC2进行比较的比较器的输出。当该控制信号处于第一状态时，第五晶体管Q5904的栅极和第八晶体管Q8910的栅极被启用。当第五晶体管Q5904的栅极和第八晶体管Q8910的栅极被启用时，桥接器900输出电力波形V-全波和接地，所述电力波形在双线路径上具有第一极性以作为信号照明电源/控制1和照明电源/控制2。当该控制信号处于第二状态时，第六晶体管Q6906和第七晶体管Q7908的栅极被启用。当第六晶体管Q6906和第七晶体管Q7908的栅极被启用时，桥接器900输出电力波形V-全波和接地，所述电力波形在双线路径上具有第二极性以作为信号照明电源/控制1和照明电源/控制2。

例如，在一个实施例中，当第五晶体管Q5904和第八晶体管Q8910的栅极被启用时，信号照明电源/控制1和照明电源/控制2包含具有正极性的电力波形V-全波和接地。另外，当第六晶体管Q6906和第七晶体管Q7908的栅极被启用时，信号照明电源/控制1和照明电源/控制2包含具有负极性的电力波形V-全波和接地。

在另一个实施例中，极性可以被反转，使得当第五晶体管Q5904和第八晶体管Q8910的栅极被启用时，信号照明电源/控制1和照明电源/控制2包含具有负极性的电力波形V-全波和接地，并且在第六晶体管Q6906和第七晶体管Q7908的栅极被启用时，包含具有正极性的电力波形V-全波和接地。

如上所述，栅极信号经由驱动电路电耦合到控制信号，该控制信号包含来自与操作员接口面板308相关联的处理器314的数据并且包含将电力波形AC1、AC2进行比较的比较器的输出。当数据不存在时，该控制信号遵从将电力波形AC1、AC2进行比较的比较器的输出。

图10示出了在不存在数据的情况下关于第五晶体管Q5904和第八晶体管Q8910的栅极的晶体管栅极信号的示范性波形1000。如图5和10中所示，当AC1大于AC2时，栅极信号Vgs(Q5,Q8)被启用。

图11示出了在不存在数据的情况下关于第六晶体管Q6906和第七晶体管Q7908的栅极的晶体管栅极信号的示范性波形1100。如图5和11中所示，当AC2大于AC1时，栅极信号Vgs(Q5,Q8)被启用。

图12示出了在一个实施例中，当处理器314中不存在数据时的示范性桥接器输出波形1200。如图10、11和12中所示，当第五晶体管Q5904的栅极和第八晶体管Q8910的栅极被启用时，桥接器900输出带有正极性的V-全波并且当第六晶体管Q6906和第七晶体管Q7908的栅极被启用时，桥接器900输出带有负极性的V-全波，产生近似正弦波。如图所示，在没有电力信号上的数据用于灯的情况下，整流器400和桥接器900采用变压器402的12VACRMS输出，这在图5中显示为其16.97VAC峰间波形AC1和AC2，并且整流器400和桥接器900对其进行全波整流，然后使用基本上或几乎无损电路将其改回到其原始形式。然而，如本文所述，相同的整流器400和桥接器900根据使用者编程接受来自处理器314的控制信号以选择性地控制一个或多个区域106、206中的一个或多个固定装置104、204。所述控制信号以在图12中所示的将逻辑或数据嵌入到电力信号1200中的方式，使用相同的或基本类似的几乎无损程序来启动栅极。

例如，当控制晶体管栅极的控制信号包含来自与操作员接口面板308相关联的处理器314的数据时，桥接器900将数据编码到信号照明电源/控制1和照明电源/控制2上，使得当控制信号处于第一状态时，桥接器900输出具有一种极性的V-全波并且当控制信号处于第二状态时，桥接器900输出具有相反极性的V-全波。图13示出了一种根据一个实施例，带有数据的示范性电力/数据波形1300。图13示出了起始位，其包含1，1，其后跟有数据位0，1，0，1，1。在其它实施例中，可以使用其它起始位配置，并且相反极性可用于表示0和1数据位。例如，控制信号可以改变峰值的状态或与点V-全波相反的V-全波的任何点为零。总而言之，桥接器900与来自变压器302的VAC电力波形同步使用，以选择电力波形的正或负峰值或半周期，并将选定的半周期应用于输出信号，照明电源/控制1和照明电源/控制2，以将数据编码到电力波形内部以传输到照明模块304。

在变压器402产生约12VAC60赫兹电力波形的一个实施例中，数据速率约为每秒120位。在另一个实施例中，照明模块304包含比较器，其将信号照明电源/控制1和照明电源/控制2进行比较以检测数据，照明模块304还包含全波整流器，其用以将信号照明电源/控制1和照明电源/控制2进行整流，以将电力提供给照明元件。

在一个实施例中，晶体管Q5904、Q6906、Q7908、Q8910在控制信号的过零点上被导通，这是因为有利地是，照明模块304提取的电力较少。此时，有较少的电压或电流流动并且产生较少的EMI噪声。在其它实施例中，晶体管Q5904、Q6906、Q7908、Q8910在除了控制信号的过零点处之外被导通和截止。

将数据作为正极性或者负极性的整流电力波形来发送的另一个优点是在双线数据/电力路径上不存在DC偏压。如果存在DC偏压，那么水分通过导线渗出可能会产生不希望的电化腐蚀。

图14是根据一个实施例的整流/桥接电路1400的示范性示意图，其也能够产生与上文所公开的那些相同或相似的带有嵌入数据的电力信号。整流/桥接电路1400包含初级AC到24VAC中心抽头变压器1402、电流变压器1412、第五晶体管Q51404、第六晶体管Q61406、第七晶体管Q71408以及第八晶体管Q81410。如上文关于图4所描述的那样，电流变压器1412感测变压器1402的中心抽头中的电流。

初级AC到24VAC变压器1402接收初级AC电力信号，并且在每个端部抽头(tap)和中心抽头之间输出大约12VACRMS。该波形是具有第一电力波形AC1和第二电力波形AC2的电力波形。参见图5，示范性12VACRMS电力波形500具有在+16.97伏左右到-16.97伏左右之间的峰间电压。此外，变压器1402的中心抽头电耦合到双线路径中的一根导线并且形成了信号照明电源/控制2。

在一个实施例中，晶体管Q51404、Q61406、Q71408、Q81410是带有整体式体二极管的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。在其它实施例中，晶体管Q5904、Q6906、Q7908、Q8910是带有或者不带有整体式体二极管的P沟道或N沟道MOSFET。在另一个实施例中，每个晶体管Q5904、Q6906、Q7908、Q8910包含不止一个并联连接的晶体管。在另一个实施例中，多个MOSFET可被封装在单个模块中。

晶体管Q5904、Q6906、Q7908、Q8910串联耦合，使得第五晶体管Q51404的源极连接到第八晶体管Q81410的源极，第八晶体管Q81410的漏极连接到第六晶体管Q61406的漏极，并且耦合到双线路径的另一条导线，并且形成信号照明电源/控制1，并且第六晶体管Q61406的源极连接到第七晶体管Q71408的源极。晶体管Q51404、Q81410、Q61406、Q71408的串联组合连接到电力波形AC1、AC2，使得第五晶体管Q5的漏极电连接到AC1，并且第七晶体管Q71408的漏极电连接到AC2。

每个晶体管Q51404、Q61406、Q71408、Q81410与栅极信号相关联。如上文关于图9所描述的那样，栅极信号经由驱动电路电耦合到控制信号，该控制信号包含来自与操作员接口面板308相关联的处理器314的数据和将电力波形AC1、AC2进行比较的比较器的输出。

如图14中所示，双线路径中连接到照明模块的一根导线是变压器1402的中心抽头。依晶体管Q51404和Q81410或Q61406和Q71408的栅极是否被启用而定，正半周期或负半周期的电力波形AC1、AC2通过所述双线路径中的另一条导线被发送到照明模块304。这样，来自控制器314的数据可以被编码到被发送到照明模块304的电力波形的内部。整流器/桥接器1400可以将与整流器400与桥接器900的组合相同的数据和电力传送到照明模块304，但是有利地是，其具有较少的MOSFET。

图15是根据某些实施例，包含相位检测电路、时序产生电路、驱动电路和过电流保护电路的电路1500的示范性示意图。电路1500包含比较器1502、MOSFET驱动器1504、1506、1508、1510、计算机1512、调制器1514、差分放大器1518和锁存比较器1516。

比较器1502接收电力波形AC1、AC2并经由驱动器1504、1506将输出电耦合至整流器400中的晶体管Q1404、Q2406、Q3408、Q4410的栅极。正如本领域普通技术人员所知，比较器1502接收到的电力波形AC1、AC2已经过预处理而在比较器1502可接受的输入电压范围内。比较器1502将AC1和AC2进行比较，且在一个实施例中，在AC1大于AC2时输出正脉冲，且在AC2大于AC1时输出地面脉冲或负脉冲。虽然比较器的输入是正弦波，如图5中所示，但是输出是方波。比较器1502的输出耦合至反相驱动器1504的输入，和非反相驱动器1506的输入。

非反相驱动器1506的输出耦合至整流器400中的晶体管Q2406和Q3408的栅极。图6中的波形600示出第二晶体管Q2406和第三晶体管Q3408的栅极的晶体管栅极信号的实例。参照图5和6，比较器的输出，即驱动器1506的输入，是正的，且当AC1大于AC2时，栅极信号Vgs(Q2,Q3)被启用。而且，驱动器1504的输出为低电平，且当AC1大于AC2时，晶体管Q1404和Q4410是截止的。

反相驱动器1504的输出耦合至整流器400中的晶体管Q1404和Q4410的栅极。图7中的波形700示出第一晶体管Q1404和第四晶体管Q4410的栅极的晶体管栅极信号的实例。参照图5和7，比较器1502的输出，即反相驱动器1504的输入，是负的或接地，且当AC2大于AC1时，栅极信号Vgs(Q1,Q4)被启用。而且，驱动器1506的输出为低电平，且当AC2大于AC1时，晶体管Q2406和Q3408是截止的。

调制器1514接收比较器1502的输出，并接收来自计算机1512的数据信号。数据信号包含来自操作员接口面板308的地址/数据/命令。在实施例中，计算机1512是计算机314。在另一个实施例中，计算机314和计算机1512是不同的计算机。举例而言，计算机1512包含类似于计算机314的那些设备或结构。

调制器1514的输出连接到反相驱动器1508的输入和非反相驱动器1510的输入。当数据不存在时，调制器1514将比较器1502的输出传给驱动器1508、1510。当数据不存在时，连接到照明模块304的双线路径上的信号是正弦波1200，如图12中所示。

非反相驱动器1510的输出耦合至桥接器900或整流器/桥接器1400中的晶体管Q5904、1404和Q8910、1410的栅极。图10中的波形1000示出第五晶体管Q5904、1404和第八晶体管Q8910、1410的栅极的晶体管栅极信号的实例。参照图5和10，当AC1大于AC2且数据不存在时，栅极信号Vgs(Q5,Q8)被启用。

反相驱动器1508的输出耦合至桥接器900或整流器/桥接器1400中的晶体管Q6906,1406和Q7908,1408的栅极。图11中的波形1100示出第六晶体管Q6906、1406和第七晶体管Q7908、1408的栅极的晶体管栅极信号的实例。参照图5和11，当AC2大于AC1且数据不存在时，栅极信号Vgs(Q6,Q7)被启用。

如图所示，在灯的电力信号上没有数据的情况下，整流器/桥接器1400将变压器1402的中心抽头当作到达照明器材104、204的双线路径中的一线。视Q51404和Q81410或Q61406和Q71408是否被启用而定，整流器/桥接器1400发送变压器1402的12VACRMS输出的正半周期或负半周期，在图5中，其被绘示为双线路径中的另一线上的其16.97VAC峰-峰值波形AC1和AC2，使用基本上或几乎无损电路。然而，如本文中所述，相同的整流器/桥接器1400根据用户程序，接受来自处理器314的控制信号，以选择性地控制一个或多个区域106、206中的一个或多个灯具104、204。控制信号用相同或基本上类似的几乎无损程序来激活栅极，激活的方式为将逻辑或数据嵌入到图12的电力信号1200中。

在一个实施例中，当数据存在时，调制器作用为选择性反相器。数据信号使比较器1502与驱动器1508、1510之间的信号反相。例如，当数据为高时，调制器充当反相器并使来自比较器1502的信号在被驱动器1508、1510接收之前反相。当数据为低时，调制器将比较器1502的输出传给驱动器1508、1510。这允许从双线路径上的桥接器900或整流器/桥接器1400输出到照明模块304的信号照明电源/控制1，照明电源/控制2的相位以半个周期为基础来调整，以将电力波形内的数据编码。参照图13，波形1300绘示数据编码电力波形的实例，其包含起始序列1,1，后接数据位0,1,0,1,1。

参照图15，差分放大器1518接收来自电流变压器412、1412的信号电流感测1，电流感测2，它们与从变压器402流出的电流成比例。差分放大器1518减去电流感测1，电流感测2，以产生单端电流保护信号。锁存比较器1516接收差分放大器1518的输出，并将电流保护信号与参考电压或阈值进行比较。锁存比较器1516的输出耦合至为驱动器1504、1506、1508、1510所共用的启动信号。当电流保护信号的峰值电压超过阈值时，锁存比较器1516的输出禁用驱动器1504、1506、1508、1510，以防止过电流事件损坏电路。

而且，处理器1512接收锁存比较器1516的锁存输出，且锁存比较器1516接收来自处理器1512的复位信号。在一个实施例中，处理器1512可使锁存比较器1516复位。在另一个实施例中，处理器1512可通过与处理器314通信而警示用户过电流事件。然后，处理器314可在显示器312上显示信息。

图16是根据一个实施例的偏置电路1600的示范性示意图。在整流器400的实施例中，桥接器900和整流器/桥接器1400、晶体管Q1-Q8中的一些晶体管的源极电连接到变压器402、1402的两个AC输出AC1、AC2其中之一或连接到整流后的电力波形V-全波。本领域普通技术人员从本公开所知，当晶体管或MOSFET导通时，名义上栅极电压应该约为5伏特+/-约4伏特到约10伏特+/-约5伏特，比源级电压更正，用于正常运作。然而，此电压高于变压器402、1402的输出处存在的电压。偏置电路1600所起的作用是为整流器400、桥接器900和整流器/桥接器1400中的晶体管Q1-Q8提供较高的栅极电压。

偏置电路1600分别从变压器402、1402接收电力波形AC1、AC2，并产生电力波形AC1++，AC2++，它们的DC电平高于AC1、AC2，但是跟随AC1、AC2波形。例如，AC1++和AC2++可能具有高于AC1、AC2约10伏特到约20伏特的DC偏移，因为它们随着AC1、AC2上下移动。AC1++、AC2++向MOSFET驱动器集成电路1508、1510供电，MOSFET驱动器集成电路1508、1510为桥接器900中的MOSFETQ5904、Q6406、Q7908、Q8910和整流器/桥接器1400中的MOSFETQ51404、Q61406、Q71408、Q81410提供栅极信号。

偏置电路1600包含电容器C11602、C21604、电阻器R11606、R21608，和二极管D11610、D21612、D31614、D41616。AC2电耦合至二极管D11610的阳极和二极管D11610和电阻器R11602的串联组合相对于AC1半波整流AC2，且电容器C11602储存电压。二极管D21612的阳极耦合至电容器C11602的一端。二极管D21612是齐纳或箝位二极管，并将所述电压箝位于箝位值。在一个实施例中，二极管D21616是+18伏特的齐纳二极管。二极管D21612的阴极提供电力波形AC1++。

同样地，AC1电耦合至二极管D41616的阳极和二极管D41616和电阻器R21608的串联组合，相对于AC2半波整流AC1，且电容器C21604储存电压。二极管D31614的阳极耦合至电容器C21604的一端。二极管D31614是齐纳或箝位二极管，并将所述电压箝位于箝位值。在一个实施例中，二极管D31614是+18伏特的齐纳二极管。二极管D31614的阴极提供电力波形AC2++。在其他实施例中，二极管D21612、D31614的箝位值可能是+18伏特以外的其他值。

偏置电路1600进一步从变压器402接收电力波形AC1，并从整流器400接收V-全波，并产生电力波形V-全波++。V-全波++大约是AC1半波整流后的，且在不低于V-全波以下的约一个二极管压降的DC电平。V-全波向MOSFET驱动器集成电路1504、1506供电，MOSFET驱动器集成电路1504、1506为同步整流器400中的MOSFETQ1404、Q2406、Q3408、Q4410提供栅极信号。

偏置电路进一步包含电容器C31618、C41620、C51622、电阻器R31624，以及二极管D51626、D61628、D71630、D81632。AC1电耦合至电容器C31618的第一端和二极管D51626的阴极。电容器C31618的第二端连接到电容器C41620的第一端、二极管D51626的阳极和二极管D61628的阳极。电容器C41620的第二端和二极管D61628的阴极耦合至二极管D71630的阳极和二极管D81632的阴极。使用电力波形AC1，电容器C31618、C41620、二极管D51626，和二极管D61628形成电荷泵电路。二极管D81632的阳极电耦合至V-全波，并将穿过电容器C31618、C41620的AC信号箝位于V-全波以下的约一个二极管压降，在二极管D81632的阴极。二极管D71630和电阻器R31624的串联组合相对于V-全波对箝位V-全波信号进行半波整流，且电容器C51622储存电压。电容器C51622的一端耦合至电阻器R31624的一端，并提供电力波形V-全波++。

图17A1-17A4和17B1-17B4是关于根据一个实施例的照明控制器1700的示范性电路图。图17A1和17A3是整流电路1710的实例，其中图17A1的MOSFET1712、1714、1716、1718与具有图17A3的对应栅极信号栅极5、栅极6、栅极7、栅极8的MOSFET1713、1715、1717、1719平行电耦合，以增强电流驱动。图17A2和17A4是桥接电路1720的实例，其中图17A2的MOSFET1722,1724,1726,1728与具有图17A4的对应栅极信号栅极1,栅极2,栅极3,栅极4的MOSFET1723、1725、1727、1729平行电耦合，以增强电流驱动。图17B1-17B4是偏置电路1730、驱动器电路1740、相位检测电路1750、时序产生电路1760和电流保护电路1770的实例。

图18示出示范性照明系统1800。照明系统1800包含通过双线接口连接到多个照明模块1804的照明控制器1802。照明控制器1802包含电源302和使用者接口面板308，与上述接口面板相同或类似。照明固定装置1804被分组到区域1806中。

在图18中所示的实例中，区域11806a包含照明固定装置1804a，区域21806b包含照明固定装置1804b、1804c、1804d，区域31806c包含照明固定装置1804e、1804f、1804g，且区域41806d包含照明固定装置1804h。在其他实施例中，照明系统1800可被配置成具有更多或更少的区域1806和/或在每一个区域1806中具有更多或更少的照明固定装置1804。额外的固定装置无需用导线连接到线的一端。反之，使用者可选择沿双线路径的任何地方以“分线”或“T”连接灯的另一个腿。

照明系统1800进一步包含远程设备1808和无线接收器1810，用以发送地址/数据/命令给照明模块1804。在一个实施例中，遥控器1808可以是数字设备、智能手机、iPhone、智能手机的应用、iPhone的应用程序等。无线接收器1810通过射频(RF)传输无线连接到遥控器1808，且通过导线电连接到照明控制器1802。

在一个实施例中，遥控器1808使用标准的无线协议发送地址/数据/命令给接收器1810，例如，Zigbee或蓝牙(Bluetooth)。在一个实施例中，接收器1810在许可或无需许可的频带中运作。在美国，无需许可的频带的实例为270MHz到460MHz；且工业、科学和医疗频段，为902MHz到928MHz，以及2.4GHz。如本领域技术人员根据本公开所知，接收器1810可以是参考无线技术所公开的单变频或双变频接收器。其他通信可能性，例如，蜂窝电话、蜂窝电话或个人数字助理(PDA)或其他个人计算设备的应用、光纤、有线、卫星等可用于与遥控器1808进行通信。

接收器1810经由有线或其他通信媒介从遥控器1808接收地址/数据/命令，并将它们传送给照明控制器300。照明控制器300从接收器1810接收地址/数据/命令，处理命令并将数据和命令通过双线路径发送给编址的照明模块1804，其中命令被编址的照明模块1804解码并执行。

例如，操作员可站在照明模块1804前方，或区域1806可将照明模块1804打开(ON)或关闭(OFF)，调整亮度，确定灯发出的哪个色调看起来最好等。在操作员输入命令时，命令被转译，以允许照明控制器1802的程序作出响应。然后，照明控制器1802发送嵌入到电力信号中的数据给固定装置1804或区域1806。因此，遥控器1808，例如，经由接收器1810与电源302互动式地协作，以将任一个特定的照明模块1804或成组的照明模块1806的红色、绿色和蓝色系数混合。

在另一个实施例中，房主和通过已知的因特网或其他通信协议将信息输入到计算设备，诸如，浏览器或应用中的远程程序员打电话，更新照明模块的特性。尽管参考了若干实施例来公开，但是本领域技术人员将从本公开得知许多可能的使用远程计算设备来将模块特性编程的互动方法。

图19描绘远程设备1808的实施例。在一个实施例中，遥控器1808是密钥卡型设备。在另一个实施例中，遥控器1808是较大型手持设备。遥控器1808包含用于提供操作员反馈的显示器1902和用于接收操作员输入的输入按钮1904。

图20是根据一个实施例的示范性远程装置1808的方框图。遥控器1808包含光电二极管2002、RF发射器2004、电池2006、稳压器2008、操作员接口2010、显示器2012，和具有相关存储器(图未示)的计算机2014。在一个实施例中，操作员接口2010包含按钮、旋钮等，但是也可实现触摸屏、语音或其他使用者互动。光电二极管2002光耦合至照明模块1802，并与处理器2014电通信。处理器2014还与操作员接口2010、显示器2012和RF发射器2004电通信。

在一个实施例中，光电二极管是可向AdvancedPhotonix公司购买的PDB-C134等。还可使用光电晶体管，但是响应时间较慢。RF发射器2004是可向TexasInstruments公司购买的CC1050等。

计算机2014包含与前文所公开的那些设备类似的设备。

如本领域技术人员所知，电池2006提供电力信号给稳压器2008，稳压器2008提供适当的电力波形，以向遥控器1808内的电路供电。

通常，照明固定装置1804在被放置到位之前，被分配地址或照明区域1806。操作员接口面板308上的固定装置编程端口318可用于将地址和/或区域1806编程到照明模块1804中。一旦固定装置被定位，诸如，在地面上，安装在墙壁上等，断开或拆卸固定装置1804以使其接近固定装置编程端口318以实现区域重新分配的过程可能比较繁琐。在一个实施例中，照明模块1804与遥控器1808之间的光学接口可有利地用于通过断开或拆卸来改变固定装置1804的照明组1806。

在一个实施例中，照明模块1804包含至少一个发光二极管(LED)。通过选择远程操作员接口2010上适当的按钮或旋钮，使用者发送命令给照明控制器300，以指示每个照明模块1804使用其至少一个LED闪烁或频闪其地址。

除了组号或区域号以外，每一个照明模块1804还包含唯一的地址。在一个实施例中，照明模块地址包含16位地址，约65,000个唯一值。照明模块地址的其他实施例可能具有更多或更少位。来自遥控器1808的命令可使用唯一地址来将特定的照明模块1804定为目标，或使用区域地址将一组照明模块1804定为目标，以将模块1804打开(ON)/关闭(OFF)、转暗、变亮、调整颜色、调整色调、调整强度等。

如上文所述，遥控器1808使用无线协议传送命令给无线接收器1810。无线接收器1810接收所述命令，并转换信号，所述信号之后电发送给电源302。在一个实施例中，接收器1810将RF信号转换成基带信号。电源302接收并解译所述命令，且通过双线路径电发送命令给照明模块1804，以使其闪烁其地址。例如，LED可开启(ON)以表示1地址位，且关闭(OFF)以表示0地址位。

使用者通过使遥控器1808指向所选的照明模块1804来选择照明模块1804来分配给不同的区域1806，使得光电二极管2002从闪烁的LED接收光地址。光电二极管将光地址转换成电信号，并将地址发送给处理器2014。

在一个实施例中，在遥控器1808是包含照相机的智能手机、包含照相机的iPhone、包含照相机的智能手机的应用程序、包含照相机的iPhone的应用程序等的情况下，照相机从闪烁的LED接收光地址。本领域技术人员从本公开所知的智能手机或iPhone和相关电路将光地址转换成电信号，并将地址发送给处理器2014。

处理器发送地址给RF发射器2004，其中其经由遥控器1808上的天线2016上变频并传送给无线接收器1810。无线接收器1810接收RF传输，将其下变频并传送地址给照明控制器300。照明控制器300中的电源302接收地址并传送命令给所选的照明模块1804，以改变其区域1806。当所选的照明模块1804接收并执行命令时，照明模块1804停止闪烁其地址。

可选地，在另一个实施例中，模块1804被编号，且操作员将编号手动输入到遥控器1808中。在又一个实施例中，在遥控器1808是包含照相机的智能手机、包含照相机的iPhone、包含照相机的智能手机的应用程序、包含照相机的iPhone的应用程序等的情况下，模块1804的地址是条形码，且智能手机或iPhone照相机从模块1804读取条形码。

在另一个实施例中，照明模块1804包含光电二极管，且除了RF发射器2004、操作员接口2010、显示器2012、处理器2014、稳压器2008和电池2006，遥控器1808还包含LED。遥控器1808通过闪烁或频闪其LED来光发送命令和数据，命令和数据由照明模块中的光电二极管来接收，类似于TV从手持式TV遥控器接收信号的方式。闪烁通常十分迅速，以至于人眼感知不到。遥控器1808还使用无线协议传送数据和命令给RF接收器1810，进而经由导线发送消息给照明控制器300，如上所述。

图21示出根据一个实施例的一种远程控制的示范性照明系统2100。照明系统2100包含照明控制器2102，和被配置到多个区域2106中的多个照明模块2104。在所示实施例中，区域12106a包含一个照明固定装置2104a；区域22106b包含三个照明固定装置2104b、2104c、2104d，且区域32106c包含三个照明固定装置2104f、2104g、2104h。照明控制器2102包含电源302和操作员接口308。照明控制器2102发送数据编码电力波形给双线路径上的所述多个照明模块2104，如上所述。

照明系统2100进一步包含无线模块2110，其经由导线或其他媒介电耦合到照明控制器2102。无线模块2110使用自组织通信模式以无线方式与设备，诸如，智能手机2114、笔记本电脑2116，和具有WiFi^TM连接能力的其他装置通信。在自组织通信模式中，定制软件、固件、应用程序、程序等被写入无线模块2010和通信设备2114、2116。在一个实施例中，这种专有的通信方法不受传统标准，例如，802.11标准及其各版本的限制。

使用者可通过智能手机2114、笔记本电脑2116，或无线模块2110范围内的其他通信设备来发送命令，以控制远程照明系统2100。例如，使用者可发送命令以使照明系统2100、区域2106或远程设备2114、2116中的特定照明模块2104开启(ON)/关闭(OFF)，调整亮度，调整颜色，调整色调等。在一个实施例中，使用者通过，例如，打开智能手机2114或笔记本电脑2116上的Internet来查看由无线模块2110提供的网页。然后，使用者与网页进行互动，以控制照明系统2100。在另一个实施例中，网页由照明控制器中的计算机提供，且无线模块2110提供RF连接性。

无线模块2110使用自组织协议以无线方式接收命令，电转换信号，并发送照明命令，经由导线，至照明控制器2102。在一个实施例中，模块2110将信号转换到基带。照明控制器2102经由双线路径接收命令，并发送消息给编址的照明模块2104或指定区域2106中的照明模块2104。

在另一个实施例中，照明系统进一步包含无线路由器2108，且无线模块2110是WiFi^TM启用设备。WiFi^TM启用无线设备，诸如，笔记本电脑或计算机2116、2120、智能手机2114、WiFi^TM启用汽车2122等，使用标准通信协议，诸如，802.11与路由器2108通信。在其他实施例中，设备，诸如，计算机2118经由导线或电缆连接到路由器2108。使用者使用设备2114、2116、2118、2120、2122来发送命令给照明系统2100。设备2114、2116、2118、2120、2122使用标准路由协议通过路由器2108发送命令。路由器2108使用因特网服务提供商(ISP)和因特网连接连接到2112。在另一个实施例中，智能手机2114使用通用分组无线业务(GPRS)协议通过因特网通信。

在一个实施例中，无线模块2110包含路由器2108。在另一个实施例中，照明控制器2102包含路由器2108。

设备2114、2116、2118、2120、2122通过其因特网协议(IP)地址来存取WiFi^TM启用无线模块2110。模块2110发送命令给照明控制器2102，其中照明控制器通过双线路径发送命令给照明模块2104。以这种方式，使用者可从有因特网连接的任何地方存取照明系统2100。

图22是根据一个实施例的具有主从配置的示范性照明系统2200的方框图。照明系统2200包含第一照明控制器2202和至少一个第二照明控制器2252。照明控制器2202作为主控制器来运作，且包含电源2208、操作员接口2210，和固定装置编程端口2212。照明控制器2252作为主控制器2202的从动装置来运作，且包含电源2258和从属控制面板2260。从属控制面板2260包含处理器314和支援电路，诸如，存储器316、逻辑电源320，以及显示器和指示器312。在一个实施例中，从属控制面板2260可能没有固定装置编程端口2212和操作员接口设备，例如按钮和旋钮310。在其他实施例中，从属控制器2252在电气上与主控制器2202相同或类似。

每一个照明控制器2202、2252分别电连接到多个照明模块2204，且连接到WiFi^TM启用模块2214、2264。在所示实施例中，主控制器2202电连接到照明模块2204a、2204b、2204c，直到2204n，且电连接到模块2214。从属控制器2252电连接到照明模块2204d、2204e、2204f，直到2204m，且电连接到模块2264。

在一个实施例中，WiFi^TM启用模块2214、2264通过自组织协议彼此通信，如上文参照图21所述。在另一个实施例中，WiFi^TM启用模块2214、2264可通过路由器2108彼此通信，也如上文关于图21所述。

例如，使用者可能拥有使用一个以上照明控制器2202来控制照明模块2204的照明系统2200。这可能是由变压器322、402不能供应足够电力以照亮所述多个照明模块2204而引起的。在这种情况下，使用者将把某些照明模块和第一控制器2202连接到一起，并把其他照明模块和第二控制器2252连接到一起。在一个实施例中，第一和第二控制器2202、2252各控制与其相关联的照明模块2204，与另一个控制器2202、2252无关。

然而，在另一个实施例中，用于控制所有照明模块2204的程序在一个照明控制器2202中执行，其充当主控制器并与从属控制器2252通信。主控制器2202发送关于从属控制器2252的命令给模块2214。模块2214以无线方式与模块2264通信，且模块2264从模块2214接收命令并发送命令给从属控制器2252。从属控制器2252接收命令并发送命令给与其相关联的编址的照明模块2204。有利的是，使用者可通过从主控制器2202上的操作员接口2210输入命令或通过传输给唯一的主控制器2202的IP地址来存取所有照明模块2204，而非存取两个照明控制器2202、2252。另一个优势是从属控制器2252的成本减少，其不包括按钮和旋钮310、固定装置编程端口2212，和从属控制器2252中未使用的其他零件。

在另一个实施例中，照明系统1800、2100、2200进一步包含运动检测器。所述运动检测器可以是由电池供电的，且与接收器/模块1810、2110、2214通信。当运动检测器感测到运动时，其可发送消息给照明控制器1802、2102、2202，然后它们打开适当的照明模块1804、2104、2204，如使用者所编程的那样。在一个实施例中，运动检测器通过连接所述多个照明模块1804、2104、2204的双线路径接收电力。

在另一个实施例中，发送给照明控制器300、1802、2102、2202的数据被加密。在一个实施例中，使用的是专有的加密方案。在另一个实施例中，标准的加密协议，诸如，TCP/IP、IPX/SPX,OSI,DLC,SNAP，不同或类似物，用于对数据和命令进行编码。

图23是用于将数据编码到照明模块304、1804、2104、2204的电力信号中的示范性程序2300的流程图。从方框2310开始，程序2300对AC电力信号进行整流，以形成次级VAC电力波形。

在方框2320，程序2300通过控制所述多个整流后的电力信号，将数据编码到整流后的电力信号中，使得具有第一极性的整流后的电力波形的至少一部分表示1数据位，且具有第二极性的整流后的电力波形的至少一部分表示0数据位。

在方框2330，程序2300通过双线路径发送数据编码电力波形给照明模块304、1804、2104、2204。编址的照明模块304、1804、2104、2204将命令解码，并执行照明功能，诸如，打开/关闭，调暗/调亮，改变颜色/色调等。

更加详细地查看程序2300，在方框2311，照明控制器300、1802、2102、2202接收初级AC电力信号。在方框2312，程序2300将初级AC电力信号转换成次级VAC电力信号。在一个实施例中，次级VAC电力信号在约11VAC与14VAC之间。在方框2313，程序2300确定次级AC电力信号的相位。在方框2314和2415，当相位为正时，程序2300发送次级AC电力波形到V-全波上，且当相位为负时，发送反相的次级AC电力波形到V-全波上，以产生整流后的次级VAC电力波形。

在方框2321，程序传送数据流以及相位信息给编码器/调制器。数据流包含地址、数据和命令。当数据流中的数据位处于第一状态时，桥接电路900通过双线路径将整流后的次级电力波形传给照明模块304、1804、2104、2204。而且，当数据位处于第二种状态时，桥接电路使整流后的次级波形反相。当数据不存在时，桥接电路由整流后的次级波形重建次级VAC电力波形的正弦波，并发送重建后的次级VAC电力波形。

在方框2331，程序2300通过双线路径从照明控制器300、1802、2102、2202传送数据编码电力信号给所述多个照明固定装置304、1804、2104、2204。编址的照明模块304、1804、2104、2204接收数据编码电力波形。图13-22中公开了照明模块304、1804、2104、2204，其功能，及其操作的实施例，且所附的于2009年9月22日提出申请的名为“LowVoltageOutdoorLightingPowerSourceandControlSystem”的美国申请第12/564,840号案的公开内容通过引用方式并入本文。在下文中，图26-29描述其他实施例。

该波形首先进行缩放和滤波，然后通过比较器以确定输入信号的相位，该信号用于解码数据位和执行所请求的命令。该数据编码电力波形也被整流并且用于向照明模块供电。应当指出，可以将能量储存在照明模块中，使得当接收到数据的实际位时，在这些时刻不会供电。

图24是根据一个实施例的示范性程序2400的流程图，示范性程序2400用于在联网的照明系统100、200、1800、2100、2200中将区域106、206、1806、2106、2206分配给可寻址照明模块104、204、1804、2104、2204。在一个实施例中，使用者将区域号码通过固定装置编程端口212、318、2212分配给每个照明固定装置300、1802、2102、2202。在一个实施例中，区域号码包含8位，而且可能存在多达256个区域106、206、1806、2106、2206。在其它实施例中，区域号码包含8位以上或者8位以下，并且可能存在多于或少于256个区域106、206、1806、2106、2206。

在方框2402和2404，照明控制器周期性地查询编程端口，其试图检测已经连接的照明固定装置。在方框2406，照明控制器已经检测到编程端口上的灯具，并且经由照明控制器300、1802、2102、2202上的操作员接口面板210、308、2210将照明固定装置编程屏幕呈现给使用者。下一步，在方框2408，使用者输入照明固定装置104、204、1804、2104、2204的区域号码，将它们添加到输入的区域106、206、1806、2106中。

在方框2410，程序2400发送命令以将照明固定装置104、204、1804、2104、2204分配给输入的区域106、206、1806、2106、2206。

在方框2412，通知使用者编程已经完成，并且其将固定装置从编程端口上移除。

图25是根据一个实施例，用于使用远程控制器1808在照明系统1800中修改所分配区域1806的示范性程序2500的流程图。在方框2502，且参见图18，使用者通过遥控器1808选择改变区域选项，并输入新的区域号码。

在方框2504，遥控器1808将区域改变请求经由RF传送到接收器1810。在方框2506，接收器1810经由导线或者其它介质将区域改变请求发送到照明控制器1802。在方框2508，照明控制器1802将命令经由双线路径发送到照明模块1804，开始闪现其地址。命令被编码到电力波形上，向照明模块1804供电。接收到命令之后，每个照明模块1804使用照明固定装置1804上的LED闪现其地址。

在方框2510，使用者将遥控器1808指向所选照明固定装置1804。所选照明固定装置1804是使用者想要重新分区的照明固定装置。在方框2512，遥控器1808经由光学路径接收所选照明固定装置的地址。在方框2514，遥控器1808将所选照明模块1804的地址经由RF发送到接收器1810。

在方框2516，接收器1810经由有线路径将所选地址发送到照明控制器1802。照明控制器1802接收所选地址，并经由双线路径将命令发送到所选照明固定装置1804。命令被编码到经由双线路径发送的电力波形上。

在方框2520，照明固定装置1804将命令解码并将其所属区域1806变换到新区域地址。

在一个实施例中，照明固定装置104、204、1804、2104、2204有利地在单个印刷电路板上的固定装置104、204、1804、2104、2204内构造成具有驱动电路、监控功能、通信接收，等等，以减少水密拼接、密封，以及其它可靠性问题的需要。

在另一个实施例中，命令协议支持排队命令以及立即命令。排队命令允许多个照明组或区域106、206、1806、2106、2206同步变化。可以将几种不同的排队命令发送到不同的照明区域106、206、1806、2106、2206。照明模块104、204、1804、2104、2204记住命令但并不作用于它，直到接收到“应用排队”命令为止。

在又一个实施例中，当固定装置闪现或频闪其地址时，具有光学传感器的附属设备监测照明固定装置。该附属设备读取地址并将该地址显示给使用者。这是有用的，因为虽然固定装置上会有其地址标记，但标记可能会磨掉或安装后看不到。

在另一个实施例中，照明控制器盘点照明模块，这些照明模块式是通过发送命令以打开照明模块来附接的，其命令的发送是针对可能的65,000个唯一地址中的每一个或者针对特定范围的地址逐个发送的。然后照明控制器在发送命令之后监控电流以确定是否有固定装置响应于该命令。最后，控制器编译检测到的要呈现给使用者的固定装置地址列表。

在另一个实施例中，电源具有可拆卸的前面板，其上设有被设计成容纳附属设备的槽。当安装附属设备时，使用者拆卸掉现在供电并与附属设备通信的前面板，并且绕院子走。使用前面板的较大的显示器和操作者接口，使用者可以执行更复杂的远程操作。这些操作经由附属设备的RF发射器传回电源。在本实施例中，电源包含第二微控制器以接收RF命令并作用于所述命令。

在另一个实施例中，照明控制器包含两个微控制器，其中第一微控制器位于电源箱中，且第二微控制器位于操作员面板中。这两个微控制器经由有线链路通信，而操作员面板安装在电源中。当操作员面板从电源箱中取出时，这两个微控制器经由无线链路通信。在一个实施例中，操作员面板由电池供电并且是便携的。在另一个实施例中，小插头式电源为操作员面板供电。在这种情况下，面板可以安装在更加方便使用者接近的这样一个位置上，例如房屋的内壁，而不是通常的但不太方便的外壁。

多年来，景观照明系统由接线到12VAC白炽灯泡的大而笨重的变压器组成。通常，变压器还具有或者置入其壳体中或者紧挨着它的定时器。该定时器用于打开和关闭变压器的供电，以同时控制所有的灯。最近，LED已经开始用于景观灯，但是仅仅作为历来使用的白炽灯泡的长寿命的替代品。

相比之下，在本公开内容的实施例中，一种照明固定装置接收来自照明控制器202、300、1802、2102、2202、2252的受极性控制的正弦电力信号，将编码命令解码并执行，并使用信号来供电。在另一个实施例中，过去的景观灯可以装配有专门的电路，以便接收该通信信号并且使用信息来控制灯的一些方面。

在又一个实施例中，照明固定装置包含并控制白色、红色、绿色和蓝色或任何子集的LED。为了控制单个LED的亮度水平，控制器接收目标亮度水平。亮度水平在几个纠正因子之后应用于特定的LED。首先，照明控制器应用温度修正因子。随着照明模块的印刷线路板的温度增加，LED的光输出发生改变。相对颜色改变取决于LED的颜色。如果进行混色，那么将单个颜色温度校正因子应用于每种颜色的LED，或整体色调将随温度变化而变化。其次，照明控制器应用老化校正因子。照明模块确定每一个LED使用的总小时数和在何种类型的驱动条件下。随着LED老化，其光输出降低。如果进行混色，那么将单个老化校正因子应用于每一个LED，或整体色调将会随LED老化而改变。第三修正因子是温度节流因子，当印刷电路板的温度超过预定阈值时，温度节流因子减少提供给所有LED的电力。

在又一个实施例中，照明固定装置使用脉冲宽度调制(PWM)信号使LED变暗，其中PWM信号与输入AC电力信号同步。所述同步对于防止高PWM频率对调光线性所造成的有害影响，同时保持足够高的频率以避免PWM引起的LED可见闪烁很重要。

图26是示范性单信道照明模块2600的方框图，该照明模块可以与能够对输电线上的数据进行编码的照明控制器202、300、1802、2102、2202、2252一起使用。照明模块2600包含桥式整流器2602、调理电路2604、稳压器2606、微控制器2608、温度传感器2610、LED驱动器2612以及一个或多个灯2620。在所示实施例中，灯2620包含LED2620。在其它实施例中，灯2620可以是其它发光设备，诸如，白炽灯、荧光灯等等。

桥式整流器2602从桥接器900或桥接器/整流器1400接收编码电力波形，照明控制1和照明控制2。桥式整流器2602包含多个二极管，例如，购自Diodes公司的部件号码为SBR2A40P1的肖特基整流器等等。桥式整流器2602将任意极性的输入信号转换为DC信号以向照明板上的其它电路供电。该DC信号被馈入LED驱动器2612中，其可以是购自Diodes公司的部件号码为AL8805的驱动器集成电路，或者等效物。驱动器集成电路使用一种高效降压开关拓扑(BuckSwitchingtopology)来产生调控的输出电流，该电流用来向LED2620供电。在一个实施例中，LED2620可以是大功率的LED，诸如，举例而言，CREEXP-E或等效物。

来自桥式整流器2602的DC电压输出还用于使稳压器2606中产生调控的逻辑电源电压。在一个实施例中，稳压器2606可以是，诸如，举例而言，购自TexasInstruments公司的部件号码为TPS71530的3伏调节器，等等。稳压器2606向微控制器2608，例如，购自微芯科技的部件号码为PIC16F1824等微控制器供电。微控制器2608以及驻留在其内的固件包含接收器，其用于接收由照明控制器202、300、1802、2102、2202、2252发送的数据。包含多个电阻器和电容器的调节网络将来自电源302的数据耦合到微控制器的比较器输入，同时限制电流输入微控制器2608。比较器(在微控制器2608内)的输出用于确定数据的性质。微控制器2608随后产生的信号2630耦合到LED驱动器2612。信号2630用来基于从电源302接收到的数据来改变灯2620的强度。

在一个实施例中，接收的数据的一部分是地址，其用来确定所发送的信息是否用于灯2620，因为每个灯将具有唯一地址。在其它实施例中，某些命令也可以用于照明“组”。一组可以定义为某种类型的灯，例如，庭园路灯，或一组可以是在某个位置的所有灯。在其它实施例中，命令可以用于所有的灯2620。因此，使用这种寻址技术，命令可能会影响一个单独的灯、一组灯或所有灯。在另一个实施例中，电源302将强度图样传送给灯2620。例如，这可以是不同强度的预先编排的图样。在一个实施例中，图案可以是“罐装”或预设在照明固定装置内部，或者有关细节从照明控制器202、300、1802、2102、2202、2252传送出去。这种特征可能是有益的，例如，对于可以与音乐同步的照明“效果”而言。

比较器(在微控制器2608内)的输出还包含输入电力信号，照明控制1、照明控制2的相位信息。在一个实施例中，这很重要，因为LED2620的亮度是通过来自微控制器2608的脉冲宽度调制(PWM)波形来确定的。除非此PWM波形与输入电力同步，否则可见“闪烁”可以看作是这两种信号(电力和PWM)“混合”。因此，对微控制器2608而言重要的是知道输入电力的相位，并且周期性地重置PWM计数器，以使PWM信号的PWM和电力信号同步。

在另一个实施例中，微控制器2608避免灯2600过热。一般来说，大功率LED2620产生热量。在一个实施例中，照明固定装置2600包含在照明固定装置2600的印刷电路板上的温度传感器2610。温度传感器2610可以是，例如，购自微芯科技的部件号码为MCP9700的温度传感器，等等。温度传感器的输出是由微控制器2608中的A/D转换器读取的模拟电压。微控制器2608在温度升至阈值温度以上时使用此信息来“节流”提供给LED2620的电力。在一个实施例中，选择阈值温度以将LED2620的内部结温保持在其额定规范内。如上所述，按照实现强度变化相同的方式来实现节流。

虽然本实施例示出了单个LED，但照明固定装置2600的其它实施例驱动多个LED2620。

图27是根据一个实施例的单信道照明模块2700的示范性示意图。

图28是示范性多信道照明模块2800的框图，其接收来自照明控制器202、300、1802、2102、2202、2252的受极性控制的正弦电力信号，将编码的命令进行解码并执行，并使用信号来供电。照明模块2800包含桥式整流器2802、调理电路2804、稳压器2806、微控制器2808、温度传感器2810、多个LED驱动器2812、2814、2816、2818，以及一个或多个LED2820、2822、2824、2826。每一个LED2820、2822、2824、2826可以包含一个或多个LED。所示实施例是四信道照明模块2800，但是其它实施例可能具有多于或少于四个信道。

如上所述，桥式整流器2802、调理电路2804和稳压器2806在构造和操作上分别类似于单信道照明固定装置2600的桥式整流器2602、调理电路2604和稳压器2606。

相对于四信道照明固定装置2800的LED2820、2822、2824、2826和LED驱动器2812、2814、2816、2818，四信道实施例2800大约是单信道实施例2600上的LED2620和LED驱动器2612的四倍。因此，如上所述，每一个LED2820、2822、2824、2826和每一个LED驱动器2812、2814、2816、2818在构造和操作上分别类似于单信道照明固定装置2600的LED2620和LED驱动器2612。同样地，如上所述，微控制器2808在构造和操作上类似于单信道照明固定装置2600的微控制器2608，只是微控制器2808控制多个信道而不是单一信道。结合微控制器2808，LED驱动器2812、2814、2816、2818允许对LED的四个独立信道进行独立亮度控制。以微控制器2608产生信号2630来控制LED2620的强度的类似方式，微控制器2806产生信号2830、2832、2834和2836来分别控制LED2820、2822、2824和2826的强度。每个LED串2820、2822、2824、2826可以包含一个或多个LED。在其它实施例中，这种方法可用来增加更多的信道，或用来改变每串中的LED数目。在其它实施例中，每一个LED2820、2822、2824、2826可以包含在具有单个透镜的单个封装中的几个LED管芯，例如，LED的CREEMC系列，等等。

像单信道实施例2600一样，照明固定装置2800使用微控制器2808来从照明控制器202、300、1802、2102、2202、2252接收信息并且根据该信息来改变LED强度。由于可以独立地控制四个信道中的每一个，输入到四信道照明固定装置2800的命令包含四个信道中的每一个的强度等级信息。

有利地，在多信道实施例2800中，每个信道可以包含不同颜色的LED2820、2822、2824、2826。例如，如果第一信道包含一个或多个白色LED，第二信道包含一个或多个红色LED，第三信道包含绿色LED且第四信道包括蓝色LED，则多个照明颜色可以通过以正确比例混合强度而产生。例如，白色信道可产生更亮的白光满足普通照明的需要，或稍微“洗掉”红色、蓝色、和绿色LED所产生的颜色。这使使用者能够制定任何所需颜色的光，以及或者突然地或者通过逐步混合技术来改变颜色。还可以改造户外灯以使其匹配特定的季节或节日。例如，红色、白色、蓝色的灯可以用在7月4日；红色和绿色灯可以用在圣诞节前后；以及橙色灯可以用于万圣节和感恩节。

在另一个实施例中，多信道照明固定装置2800允许使用者调整白色光的色度。或许，例如，使用者更倾向于“纯的”且只是更喜欢白色光。术语“白色”包括各种色度，从多个“蓝色”冷白色到多个“黄色”暖白色。白光LED其本性是冷白色。这是因为白光LED实际上是具用发白光的荧光粉涂层的蓝光LED。对于大多数人来说这是可接受的，但是对于某些人，可能需要更暖的白色。如果三个信道中的一个装有红色或黄色LED，那么通过改变该信道的强度，使用者可以改变光的温度或技术上称之为色温。这也很重要，因为不同色温能够更好地照亮某些主题色调。

控制单个灯或单个灯中的LED的单个信道是有利的。甚至更有利的是能够使用向灯供电的相同的一组导线实现这种控制。最后，在照明固定装置2800中的单个印刷电路板上整合所有的解码器电路2802、2804、2806、2808，驱动器电路2812、2814、2816、2818和温度节流2810，产生一种高度集成、独立的智能照明固定装置2800，其安装没有传统景观灯难。

图29是根据一个实施例的多信道照明模块2900的示范性示意图。

依所述实施例而定，本文所述的某些动作、事件、或任何算法的功能可以按不同顺序执行，可以一起添加、合并、或省去(例如，并非所有所描述的动作或事件都是算法实践所必需的)。此外，在某些实施例中，动作或事件可以同时进行，例如，通过多线程处理、中断处理、或多个处理器或处理器核心或在其它并行体系结构上，而不是顺序执行。

结合本文公开的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，在上文中已大体描述了各种说明性组件、块、模块和步骤的功能。这种功能是实现为硬件还是软件取决于在整个系统上施加的特定应用和设计约束。可以以不同的方式来实现针对每个特定应用所描述的功能，但这种实现决定不应该被解读为导致背离本公开的范围。

结合本文公开的实施例所述的各种说明性的逻辑框图和模块可以由机器来实现或执行，诸如，通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或为执行本文所述功能而设计的任意组合。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是控制器、微控制器或状态机、其组合，等等。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，下列的组合：DSP和微处理器、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核心的联合，或任何其它此类配置。

结合本文所公开的实施例所描述的方法、程序或算法的步骤可以直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域所知的任何其它形式的计算机可读存储介质。一种示范性存储介质可以耦合到处理器，使得处理器可从中读取信息并将信息写入到存储介质中。在替代方案中，存储介质可以集成到处理器中。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。

本文中使用的条件性语言，诸如，尤其是“可能”、“也许”、“可以”、“例如”等，除非在上下文中明确陈述，或在使用的上下文中另外理解，否则通常旨在传达某些实施例包括，而其它实施例则不包括某些特征、元件和/或状态。由此，这种条件性语言一般并非旨在暗示特征、元素和/或状态在任何情况下都是一个或多个实施例所需的，或者一个或多个实施例必定包括用于决定这些特征、元素和/或状态是否包括在任何特定实施例中或将在任何特定实施例中执行的逻辑。术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的且以开放式的形式包含性地使用，且并不排除另外的元素、特征、动作、操作等。同样，术语“或者”是用于包含含义(而不是排除性意义)，使得在使用时，例如，用于连接元素列表时，术语“或者”意指列表中的一个、一些或全部元素。

尽管以上详细描述已展示、描述并指出应用于各种实施例的新颖特征，但是将会明白的是，在所示设备或算法的形式和细节上的各种省略、替换和改变可以在不偏离本公开的精神的情况下做出。将认识到，本文描述的本发明的某些实施例可以以并未提供本文陈述的所有特征和益处的形式来实现，因为一些特征可独立于其它特征来使用或实践。本文公开的某些发明的范围由所附的权利要求指出而不是由前面的描述指出。在与权利要求相等同的含义和范围内的所有改变都包括在其范围内。

Claims (15)

1.一种控制器，其被配置成向灯系统供电并控制所述灯系统的行为，所述灯中的一个或多个与多个照明模块中的每一个相关联，所述照明模块中的每一个在双线通信网络上是可串行寻址的，所述控制器包括：

处理器，其被配置成输出能够对所述灯中的每一个进行唯一寻址的命令和地址数据；

使用者输入设备，其与所述处理器通信并且被配置成接受使用者输入并输出信息给所述处理器；

铁心和线圈电力变压器，其配置成将初级交流信号转换成能够为所述多个照明模块供能的正弦电力信号；

整流电路，其与正弦电力信号通信并且被配置成形成整流的正弦电力波形；以及

桥接电路，其与所述整流电路和所述处理器通信，并且被配置成接收所述整流的正弦电力波形以及所述命令和地址数据，以及输出数据编码电力信号来控制所述灯系统的行为，所述数据编码电力信号形成在过零点之间的正弦波形；

其中，所述桥接电路包括多个晶体管，所述多个晶体管与所述处理器通信以接收具有第一状态和第二状态的控制信号，当所述控制信号处于所述第一状态时，启用所述多个晶体管中的至少一个，且当所述控制信号处于第二状态时，启用所述多个晶体管中的其它晶体管中的至少一个，当所述控制信号处于所述第一状态时，所述桥接电路响应于具有第一极性的所述整流的正弦电力波形输出所述数据编码电力信号，并且当所述控制信号处于所述第二状态时，所述桥接电路响应于具有第二极性的所述整流的正弦电力波形输出所述数据编码电力信号。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述桥接电路被配置成输出所述数据编码电力信号作为受极性控制的正弦电力信号，其中其极性响应于所述命令和地址数据，且其中所述模块解读所述极性以实现对所述灯的所述行为的所述控制。

3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述整流电路包括多个晶体管，当所述电力信号的相位为正时，启用所述整流电路的所述多个晶体管中的至少一个，且当所述电力信号的相位为负时，启用所述整流电路的所述多个晶体管中其它晶体管中的至少一个，以形成所述整流的正弦电力波形。

4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述多个晶体管中的至少一个包括具有整体式体二极管的金属-氧化物-半导体场效应晶体管。

5.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述多个晶体管中的至少一个包括双极结型晶体管。

6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述多个晶体管中的至少一个包括绝缘栅双极型晶体管。

7.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括第二控制器，所述控制器作用为主控制器，而所述第二控制器作用为所述主控制器的从属控制器。

8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述从属控制器从所述主控制器存取所述使用者输入。

9.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述第一极性包括正极性，而所述第二极性包括负极性。

10.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，使用者操作的远程设备与所述控制器通信，所述控制器通过双线路径电连接到至少一个照明模块，所述控制器创建所述数据编码电力信号并通过所述双线路径将所述数据编码电力信号提供给所述至少一个照明模块，所述至少一个照明模块被分配给第一照明区域，每个照明模块和每个照明区域是可寻址的；且

其中，所述使用者操作的远程设备进一步与所述至少一个照明模块中所选的照明模块通信，所述远程设备被配置成在不从所述双线路径上断开所选照明模块的情况下将所选的照明模块重新分配给第二照明区域。

11.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器被配置成通过在线互动与使用者进行互动，所述控制器与所述多个照明模块进行串联电通信，所述控制器将所述数据编码电力信号输出至所述多个照明模块，当所述数据寻址到所述照明模块时，每个照明模块响应于所述数据编码电力信号中编码的数据；且

其中网络服务器为与所述使用者互动的数字设备提供网页服务，所述数字设备接收与所述照明模块中的一个或多个的预期行为相关的使用者输入，所述控制器接收所述使用者输入并输出所述数据编码电力信号，使所述照明模块中的所述一个或多个响应于所述使用者输入。

12.一种将电力和数据分配给照明系统中的至少一个照明模块的方法，所述方法包括：

基于具有用于通过双线路径将命令和地址发送到至少一个照明模块的第一状态和第二状态的数据位产生控制信号；

接收初级AC信号；

采用铁心和线圈电力变压器将所述初级AC信号转换为次级电力信号；

将所述次级电力信号整流，所述整流包括：

确定所述次级电力信号的相位；

当所述相位为正时，启用至少第一晶体管；且

当所述相位为负时，启用至少第二晶体管，所述至少第一和第二晶体管的输出形成整流的正弦电力信号；

将数据流编码到所述整流的正弦电力信号上，所述编码包括：

当所述控制信号处于所述第一状态时，启用至少第三晶体管；

当所述控制信号处于所述第一状态时，输出具有第一极性的所述整流的正弦电力信号；

当所述控制信号处于所述第二状态时，启用至少第四晶体管；且

当所述控制信号处于所述第二状态时，输出具有第二极性的所述整流的正弦电力信号，以形成数据编码电力波形,所述数据编码电力信号形成在过零点之间的正弦波形；以及

将所述数据编码电力波形传送到所述至少一个照明模块。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一极性包括正极性，而第二极性包括负极性。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述数据响应于来自使用者的在线互动，所述方法还包括：

向使用者操作的数字设备提供在线信息；

从所述数字设备接收使用者输入，所述使用者输入与照明系统的照明模块的预期行为相关；

将接收到的使用者输入传送至所述控制器；以及

响应于所述使用者输入将所述数据编码电力信号输出到所述照明模块，所述数据编码电力信号将所述模块配置成根据所述使用者输入来作出行动。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一个照明模块被分配给第一照明区域，每个照明模块和每个照明区域是可寻址的，所述方法还包括与使用者操作的远程设备通信，所述使用者操作的远程设备与所述至少一个照明模块中所选的照明模块和控制器通信，其中所述远程设备被配置成在不从所述双线路径上断开所选照明模块的情况下将所选的照明模块重新分配给第二照明区域。