TWI455645B - 光源、照明器具及照明器具系統 - Google Patents

Description

光源、照明器具及照明器具系統

發明係關於一種光源，其具有複數個光元件及一用於控制該複數個光元件的控制系統。

一習知光源示意性地展示於圖1中。其具有複數個光元件107，諸如RGB元件；亦即，一產生紅光之元件、一產生綠光之元件及一產生藍光之元件。當組合該等光元件107時，其能夠提供所發射光之任何所要色彩。為獲得所發射光的一所要色彩或特性(通常界定為色點)，一控制系統包括於光源101中。

控制系統之一主要部分為一光源控制器103，其計算用於所有光元件107之個別驅動信號並將個別驅動信號饋入至個別光元件107，且更特定言之饋入至其驅動器105。此經由一光源匯流排109而進行，其中光源控制器103連續定址光元件107。控制器之功率消耗為相對高的，因為其比得上永久接通之(簡單)電腦。

本發明之一目標為提供控制系統具有減少之功率消耗的光源。

此目標係由一根據如請求項1所界定之本發明的光源而達成。

本發明基於控制器之一分散式網路與一集中式結構相比省電的理解。

因此，根據本發明之一態樣，提供一種光源，其具有複數個光元件及一用於控制該複數個光元件的控制系統。該控制系統包含：複數個光元件控制器，每一光元件控制器連接至該等光元件中之一各別者，且經配置以獲得光元件資料；及一匯流排介面，其經由一光源匯流排連接至該等光元件控制器，其中該匯流排介面經配置以向該等光元件控制器提供一通用命令，且其中該等光元件控制器經配置以基於該通用命令及該光元件資料而產生光元件驅動信號。

藉由分散計算能力，匯流排介面之結構減少至一最簡單者，其不需要計算用於每一光元件之個別驅動信號。因此，可顯著減少頻率要求。此外，每一個別光元件控制器僅需執行一單一光元件之計算，此與先前技術之中央控制器相比亦為一顯著負擔減輕。此通常亦意謂控制器之電源電壓可降低。儘管存在增加數目之控制器，但所提及之先前技術改變導致總功率消耗之減少。應注意，"光元件"理解為一單一光發射器(其為典型情況)以及一群經同時驅動(亦即，由同一驅動信號驅動)之光發射器。

此外，在光源匯流排上傳輸之資料量可在根本上得以減少。

根據如請求項2所界定之光源的一實施例，光源匯流排設定在廣播模式下。此實施例之一優點在於通用命令在一個操作中簡單廣播至所有光元件。舉例而言，此可與先前技術個別定址相比，其中命令頻率必須為N倍高，以便將 一命令傳輸至光源內之所有N個光元件。此外，在先前技術光源中，光源匯流排轉移位址及複雜資料資訊兩者，而根據此實施例，光源匯流排僅轉移簡單資料資訊。

根據如請求項4所界定之光源的一實施例，控制器可個別地被斷開。舉例而言，此可在未使用一或多個色彩時進行。此減少了更多的功率消耗。

根據如請求項5所界定之光源的一實施例，全部光設定自匯流排介面發送至光元件控制器。此為根據本發明之分散式控制器結構的典型且有利用途。舉例而言，光設定可為色點、飽和度、色調及/或亮度。

根據如請求項6所界定之光源的一實施例，每一光元件控制器具有一光元件儲存器。光元件資料可在光源操作期間預儲存或/及自一外部源接收。

根據如請求項7所界定之光源的一實施例，符號標記用作用於在發送通用命令時獲得某種程度之選擇的簡單構件。然而，視包括於命令中之符號標記之類型而定，可不選擇光元件、選擇任何數目之光元件或選擇所有光元件。

根據如請求項9所界定之光源的一實施例，若光元件之一內部狀態改變，則每一光元件控制器能夠重新界定一相關聯之符號標記。

此外，根據本發明，提供一種如請求項10所界定之包括多個光源之照明器具。一包含於該照明器具中之照明器具控制器將通用命令傳達至該等光源之匯流排介面。

根據如請求項11所界定之照明器具的一實施例，該照明 器具控制器包含一效應轉譯器，其經配置以接收體驗資料並將其轉譯成至少一效應，該至少一效應依次實現為一系列一或多個通用命令。體驗資料係關於照明器具之使用者由於來自光源之輸出所假定經歷之體驗，諸如柔和夜光、夜晚黑暗、明亮工作光等。一效應係關於光源之設定，諸如調光、閃光、發射一特定色彩等。

根據如請求項13所界定之照明器具的一實施例，該照明器具控制器亦具有一符號標記解譯器，該符號標記解譯器以與光源之匯流排介面中之符號標記解譯器類似的方式起作用。

此外，根據本發明，提供一種如請求項14所界定之照明器具系統。該照明器具系統包含若干照明器具及一連接至該等照明器具之系統控制器。該系統控制器將與所提及之體驗有關的輸出資料發送至該等照明器具控制器。

根據如請求項15所界定之照明器具系統的一實施例，輸出資料為個別體驗命令，其被定址至經選定之個別照明器具。此位準之定址不十分消耗功率，且當存在應不同設定之照明器具時其為有利的。然而，另一方面，在如請求項16所界定之另一實施例中，輸出資料經廣播至該等照明器具，此為一將同一命令同時發送至若干照明器具之有效方式。

根據如請求項17所界定之照明器具系統的一實施例，該系統控制器具備一符號標記產生器，該符號標記產生器產生如上文所提及之在系統中處理之符號標記。

大體上，本發明特徵化一用於一照明系統之控制器。命令接收電路經設計以接收照明命令訊息。該等訊息之一格式包括一標記值及一指令值。該標記值規定該訊息所導向之照明裝置的一實體屬性。該指令值規定由該訊息所導向之照明裝置所採取的一動作。該命令接收電路具有標記比較電路，該電路經設計以偵測標記值對應於該照明裝置的訊息。照明裝置控制電路經設計以接受具有一經偵測之相應標記值之訊息的指令值，並作為回應來輸出一用於控制該照明裝置之照明元件的指令值。

大體上，在一第二態樣中，本發明特徵化一用於一照明系統之控制器。命令接收電路經設計以接收照明命令訊息。該等訊息之一格式包括一規定由該訊息所導向之照明裝置所誘發之人類情緒體驗的指令值。照明裝置控制電路經設計以接受具有一經偵測之相應標記值之訊息的指令值，並作為回應來將該情緒體驗轉譯成用於控制該照明裝置之照明元件的特定位準值。

本發明之實施例可包括以下特徵中之一或多者。可存在複數個光元件控制器，各連接至該等光元件中之一各別者。光元件控制器中之至少一些可包括一含有經儲存之用於光元件之校準資料的光元件資料儲存器。該等訊息可在廣播模式下發布。儲存電路可經設計以儲存與照明元件有關之校準資料，且光元件控制電路可進一步經設計以基於該校準資料產生照明元件驅動信號。由標記所指定之屬性可為照明裝置之一位置，或為照明裝置之一能力。該照明 裝置可標有若干不同類型之標記。該等光元件可為固態光源，或LED。該等光元件控制器可個別地在接通與斷開之間切換。指令可包括色彩設定。光元件控制器可包括狀態監視器，若光元件之一內部狀態改變，則該狀態監視器能夠重新界定該至少一符號標記。除標記指定之外，該控制器可具有一位址，且命令可藉由命令發布至控制器。該控制器可為一照明器具控制器、一房間控制器或一建築控制器。

參考下文所述之實施例，本發明之此等及其他態樣、特徵及優點將顯而易見且得以闡明。

參看圖2，一光源201之一實施例包含一匯流排介面(BUS IF)203，該匯流排介面經由一光源匯流排209連接至若干光元件控制器213。該等控制器用於使光源201發射所要特性(例如與色彩及強度有關)之光。光源匯流排設定在廣播模式下，此意謂來自匯流排介面203之輸出同時發送至所有光元件控制器213。

每一光元件控制器213連接至一光元件207的一驅動器205。在所說明之實施例中，存在若干色彩為三種不同色彩(亦即紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)))中之每一者的光元件207，且圖2中展示每一色彩之一個光元件207。舉例而言，光元件207為LED，但任何固態光(SSL)元件併入於本發明之範疇內。另外，本發明可應用於習知光源(TL、HID等)及具有可控光元件之混合物。每一光元件控制器 213具有一儲存器214，其中儲存有用於光元件207之光元件資料，諸如峰值波長、通量及溫度特性。光元件資料已預儲存於儲存器214中，且來源於LED裝箱(binning)及LED製造資料。另外，可能借助於一外部資料輸入215更新所儲存之光元件資料，且可在開始時清空儲存器，並在首次需要時以光元件資料載入該儲存器。如一替代實施例，光元件控制器213並非自儲存器214獲得光元件資料，而是直接自在光源外部或在光源內部的另一源獲得光元件資料。

根據本發明之光源201之一優點在於，由於控制功能被分散且光源匯流排209在廣播模式下操作，因此易於增減光源。換言之，易於添加光元件而無需重新程式化任何匯流排介面203等等。如自下文將顯而易見，可增減性甚至更著重於一較高階層，諸如一具有若干光源之照明器具或一具有若干照明器具之光系統。藉此，光系統經有利地模組化。

光源控制操作如下。匯流排介面203將一通常包括用於光元件207之全部光元件設定的通用命令廣播至光元件控制器213。每一光元件控制器213具有計算用於其所連接之光元件207的特定驅動信號資料的能力。因此，基於光元件經由光元件匯流排209而接收之通用命令及自儲存器214讀取之光元件資料，每一光元件控制器213接著判定用於其所連接之特定光元件的個別驅動信號，並將該等驅動信號應用於光元件驅動器205。光元件驅動器205接著相應地設定至光元件207的驅動電流。更特定言之，較佳將如熟 習此項技術者所熟知的矩陣計算應用於將光設定轉換為饋入至光元件207之經調變的驅動電流。驅動光元件207(亦即，調變其驅動電流)之方法可為驅動電流之任何已知或未來之方法，諸如PWM(亦即，脈寬調變)、AM、FM、PCM等。

由於匯流排介面203為"啞的"，亦即，其無需用於執行計算之計算能力，因此其結構可製造為相當簡單。此外，匯流排介面203僅用於廣播命令，此意謂其亦無需任何定址能力。控制器"智能"已移入每一個別光元件控制器213中。然而，由於每一光元件控制器213僅需伺服其直接連接的單一光元件，因此對其的效能需求與先前技術光源控制器103之彼等效能需求相比得以顯著減少。舉例而言，在匯流流排介面203方面，其以比先前技術光源控制器103低的電壓位準(諸如1.5 V電源電壓而非2.5 V)來管理。光元件控制器213亦可被供以1.5 V。應注意，此僅僅為一實際實施之非限制性實例。此外，顯著降低匯流排速度或時脈頻率比在先前技術光源中更必要，且匯流排寬度(以位元計)可減小，其亦減少功率消耗及結構之複雜性。

一完整照明系統由許多光源組成並可視為以若干階層建構。將該光源視為一特定階層。接著在一較高階層處存在一包含複數個光源的照明器具，且在一更高之階層處存在一包含複數個照明器具的照明器具系統，如圖3及圖4中所示。此照明器具系統階層通常為一房間階層，或甚至為一建築階層。

因此，在圖3中之照明器具系統之一實施例中，照明器具系統301包含一房間控制器或建築控制器302，其經由一系統匯流排304連接至若干照明器具303、313。更特定言之，房間控制器302連接至每一照明器具303、313的一照明器具控制器305、315。每一照明器具控制器305、315又經由照明器具匯流排311、321連接至複數個光源307、317的匯流排介面。光源307、317具有與上述構造相同之構造。照明器具控制器305、315經配置以將通用命令廣播至光源307、317，其以上文已描述之方式處理該等通用命令。每一照明器具305、315又接收來自房間控制器302之輸入資料。輸入資料呈高抽象形式，稱為體驗資料或體驗命令。體驗之實例已在上文結合本發明之發明內容提供，且更多實例為"冷水"、"浪漫"、"宴會"等。舉例而言，來自Philips的已知amBX(環境體驗)協定(如由Philips所發行的amBIENT雜誌中所述)可用於描述該體驗。在一最高階層，房間控制器302具有一使用者介面，借助於該使用者介面，照明器具系統之使用者按需要而自可用體驗之清單中選擇體驗。或者或另外，房間控制器302係可程式化的，因為使用者具有界定個人體驗之可能性。視需要，使用者介面亦具有一無線輸入。在接收到來自房間控制器302之輸入後，每一照明器具控制器305、315即借助於效應轉譯器309、319將體驗命令轉譯成一效應。為達成此功能，照明器具控制器305、315將預儲存之轉譯資料保存在其記憶體中。結果，照明器具控制器309、319將一個通用 命令或一系列通用命令發送至光源307、317。此意謂該效應實現為全部光設定，且為執行該效應，可能需要按時間分離之若干不同的光設定。舉例而言，一體驗可能需要在不同色彩之間重複變換，該變換持續進行直至房間控制器302命令另一體驗為止。

在照明器具系統301之一替代實施例中，系統匯流排設定在定址模式下而非廣播模式下。亦即，房間控制器302使用個別照明器具位址用於將體驗命令發送至一或多個經選定之照明器具305、315。

此外，本發明包括使用標記，如以下參看圖4及圖5所解釋。在一使用符號標記之照明器具系統401中，房間控制器402發送標有一符號標記或標有複數個符號標記的體驗命令。符號標記充當命令之限定符。多個符號標記可附著至一單一命令。另外，連接至系統匯流排404之多個照明器具控制器405、415可回應於同一符號標記。可能的替代實施例亦使用一使所有照明器具控制器405、415回應的特殊符號標記，及使用一使所有控制器405、415皆不回應的特殊符號標記。後者對於診斷目的將為有用的。每一照明器具控制器405、415具有一符號標記解譯器406、416，該符號標記解譯器能夠解譯符號標記並檢查照明器具405、415是否具有一相應的有效符號標記。若回答為肯定的，則接受並處理體驗命令。由於體驗命令，當照明器具405、415將一或多個通用命令經由照明器具匯流排411、421發送至照明器具403、413之光源407、417時，該等通 用命令亦包括一符號標記。每一光源407、417之匯流排介面包括一標記解譯器408、418，該標記解譯器以與照明器具控制器405、415之標記解譯器類似之方式解譯附著至每一通用命令的符號標記。

標記解譯器501之一實施例包含複數個有效符號標記505A.T.1、A.T.2、…、A.T.n，該複數個有效符號標記儲存於照明器具控制器儲存器中。一傳入命令之符號標記在一標記匯流排511上接收於標記解譯器501處，並饋入至多個比較元件507，一者用於保存符號標記或空置但為符號標記而保留的每一儲存位置，其可為有效的或非有效的。比較元件507各向一或(OR)閘510輸出一邏輯1或0，該或閘包含於一與比較元件507結合之比較單元509中。若所接收之符號標記與該或該等所儲存之有效符號標記505之間的任何匹配發生，則或閘510經由一致能連接515向一命令解譯器503輸出一邏輯1，該命令解譯器藉此得以致能並解譯在一命令匯流排513上所接收之命令。借助於使用符號標記，匯流排可設定在廣播模式下，而仍獲得選擇性通信。

參看圖6，如一應用實例，假定一個建築/房間控制器302或402(如上述)用作一建築控制器603，其用於控制一具有若干房間605、607、609之整體建築的照明系統601。接著，在每一房間中，一子照明系統由連接至建築控制器603的房間控制器605a、607a、609a及分別連接至房間控制器605a、607a、609a的至少一照明器具605b、605c；607b；609b、609c、609d組成，如上所解釋。建築控制器 603用於輸入整個系統所共用之資料，當適當時，該資料分散至房間控制器605a、607a、609a。視需要，個別房間資料亦經由建築控制器603而輸入且接著分散至相關房間控制器605a、607a或609a。

此外，假定使用採用符號標記之實施例，且個人設定已程式化入系統中。另外，在此實例中，利用房間控制器605a、607a、609a之無線(較佳為無線電)輸入。當一具有儲存於照明系統601中之個人資料的人進入一房間605時，保存於一無線通信單元中之其身份識別(ID)無線發送至房間控制器605a的無線輸入。ID信號安裝或啟動房間照明系統601之符號標記解譯器中的該人的個人符號標記。建築控制器603接著廣播附著該人之符號標記的個人光設定。僅該人目前所在的房間605匹配該符號標記。照明器具605a、605b等的照明器具控制器使光源根據個人光設定而發光。當人離開房間605時，其個人符號標記自該特定房間之房間照明系統之符號標記解譯器移除。結果，個人首選之光設定跟隨整個建築中的人，而無需中央控制器(諸如建築控制器603)來得知該人實際在何處。因此，ID及相應的符號標記安裝及移除為局部的、受房間限定的交互作用。

一人的首選光設定可與該人的心情(例如，浪漫)、年齡(例如，較明亮之光補償下降的視力)、活動(例如，當該人在控制台上玩遊戲時，照明直接與遊戲中發生的事件及環境相關聯)等有關。

參看圖7，一照明器具系統中之一照明網路及一控制器使用標記以規定彼等回應於控制訊息的照明器具100、102。一中央控制器110(例如，一用於一房間中之照明器具100、102的控制器)發送標有一或多個符號標記124的訊息122。每一符號標記124充當訊息122之一限定符，使得連接至網路120之每一照明器具控制器130、132認出與儲存於照明器具控制器130、132之記憶體140、142中之符號標記相匹配的符號標記124。符號標記值可對應於一特定照明器具的位置及/或照明能力，且特定訊息122可能導向至滿足彼等標記的一房間中的所有照明器具。舉例而言，標記值可經指派以規定一房間的北邊及南邊，及照明器具是否可發射可變白色溫度之光，且一訊息可經發布以增大房間北邊的色彩溫度。彼等匹配所規定之標記的照明器具適當地回應。

一照明器具可與經由一照明器具匯流排150、152連接至若干光元件控制器160、162、164、166的照明器具控制器130、132一起配置。光元件控制器160、162、164、166可控制光源180、182、184、186之輸出以發射具有所要特性(例如，色彩及強度)之光。光元件180、182、184、186可具有不同色彩，例如紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。每一光元件控制器160、162、164、166可連接至用於一相應光元件180、182、184、186或光元件組的驅動器170、172、174、176。大體上，連接至一單一驅動器170、172、174、176及光元件控制器160、162、164、166的光元件可 具有相同色彩。由一較高階層控制器向一較低階層控制器發布之命令(例如，自中央控制器110向照明器具控制器130發布命令，或自照明器具控制器130向光元件控制器160、162、164發布命令)可為照明器具之使用者由於來自光源之輸出而希望經歷之"體驗"(諸如，柔和夜光、夜晚黑暗、明亮工作光、"冷水" "浪漫"、"宴會"等)的極高階層之描述。較低階層控制器可將高階層描述性命令轉譯成驅動照明元件180、182、184之階層命令。

中央控制110可為一微處理器，其具有准許使用者界定用於房間及建築之適當標記及命令並准許標記指派至特定照明器具100、102的輸入及輸出能力。

照明網路120可為任何習知或特殊應用匯流排結構(例如RS－232、RS－422、RS－485、X10、DALI)、或EP 0 482 680 "Programmable illumination system"中所描述之MCS100匯流排結構、或DMX－512(參見United States Institute for Theater Technology有限公司DMX512/1990之Digital Data Transmission Standard for Dimmers and Controllers)。實體層實施通常用於區域網路或類似的幾十至幾百米通信可大體為較佳的。EP '680專利及本文所提及之各種已知協定的說明以引用的方式併入本文中。

系統匯流排120上之訊息122可以廣播模式傳輸，使得來自中央控制器110之訊息同時可用於所有照明器具控制器130、132。

訊息122之格式可為達成所要最終結果之任何形式。在 一些狀況下，訊息122可封裝於DMX－512封包中。在其他狀況下，一特殊應用封包形式可以一封包標頭、一組標記124及一或多個命令值126界定。

標記值124可由照明系統組件製造商提供(例如，當標記係關於特定照明器具之能力時)，或可由個別使用者界定(例如，當標記係關於照明器具之安裝位置時)。

根據如請求項8所界定之光源的一實施例，若光元件之一內部狀態改變，則每一光元件控器能夠重新界定一相關聯之符號標記。

由於經標記之訊息格式可能准許控制功能分散至所有組件，並可能准許系統匯流排120在廣播模式下操作，因此經標記之訊息格式可能准許照明網路之易可增減性。由於可較易於添加光元件而無需重新程式化任何中央控制器等等，因此可增減性可上升。可增減性可在較低網路階層及較高網路階層兩者(諸如，一具有若干光源之照明器具或一具有若干照明器具之光系統)上被增強。

命令值126的格式可為絕對值端點或增量。舉例而言，"返回至當前條件A"、"返回至當前條件B"、"變得更明亮"、"變得更暗"、"更紅""更藍"、"更加飽和"、"更少飽和"、"返回至預設白色"等。其他命令值126可關於以上所討論之體驗。舉例而言，來自Philips的已知amBX協定可用於描述該體驗。其他命令值126可關於光源之一設定，諸如調光、閃光、發射一特定色彩等。

每一照明器具控制器130、132在匯流排120上解譯訊息 122之標記124並檢查以瞭解其照明器具100、102是否回應。舉例而言，照明器具控制器130、132可能具有一標記儲存器140、142，該儲存器儲存照明器具100、102將回應之標記。若標記匹配，則接受並處理訊息122。

參看圖8，照明器具控制器130之標記偵測器可包括儲存於標記儲存器140中之複數個有效符號標記A.T.1、A.T.2、…、A.T.n。一傳入訊息122之符號標記124可由照明器具控制器130接收並饋入至比較器507，一者用於標記儲存器140中之每一位置，其可為有效的或非有效的。或者，照明器具控制器130之軟體可經由標記儲存器120順序循環以將每一標記與所接收之符號標記124相比較。比較器507各向一或閘510輸出一邏輯1或0。若任何所接收之符號標記124匹配標記儲存器140中之任何標記，則或閘510向一訊息解譯器503輸出一邏輯1，該訊息解譯器503藉此得以致能並解譯自訊息122所接收的命令126。使用符號標記准許訊息122及其構成命令126選擇性地得以接收，即使匯流排廣播所有訊息亦如此。

再次參看圖7，視一訊息122中之標記值124而定，一訊息可能對所有照明器具皆不起作用、對所有照明器具皆起作用、或對其間某些照明器具起作用。在一些狀況下，一特殊符號標記值可規定所有照明器具控制器130、132回應，而另一特殊符號標記可規定所有控制器130、132皆不回應。後者對於診斷目的將為有用的。

在一些狀況下，照明器具控制器130、132可為"啞"控制 器，其唯一功能為識別應由控制器之照明器具100、102所回應之訊息122，並將該訊息傳遞至光元件控制器160、162、164、166，以便該等光元件控制器全面解譯該訊息並使該訊息對該等光元件控制器起作用。在該等狀況下，照明器具控制器130、132很少或不負責協調光元件180、182、184、186之光輸出或判定特定光元件180、182、184、186之階層；相反，此計算經下推至光元件控制器160、162、164、166。

在其他狀況下，照明器具控制器130、132可為"智慧的"。舉例而言，照明器具控制器130可負責解譯訊息122並將其呈現為用於光元件180、182、184的絕對亮度級。

照明器具匯流排150、152可為適用於此目的之任何匯流排結構。舉例而言，美國專利第5,420,482號、Phares等人之"Controlled Lighting System"之多工資料線(圖7中所示)可有益於減少用於互連各種控制器之導體的數目。Phares '482之便宜的匯流排結構可引入人工製品，但此等製品在典型照明應用中可為無害的。其他匯流排結構可具有一組不同折衷，且同樣為適合的。

一完整照明系統可具有許多光源並可被視為以若干階層建構。舉例而言，照明器具控制器130與其光元件控制器160、162、164之間的關係可認為類似於中央控制器110與照明器具控制器130、132之間的關係。類似地，整個建築可具有一指示用於特定房間之控制器的控制器。此類比可准許類似技術用於各種階層。

在採用多階層類比之情況下，照明器具匯流排150、152上之訊息可類似於在系統匯流排120上之彼等訊息，僅導向至高階層"概念"而非絕對照明度。此可為照明器具控制器130、132為"啞的"且計算責任委派至光元件控制器160、162、164、166之狀況。在此等狀況下，來自照明器具控制器130、132之訊息可在照明器具匯流排150、152上同時廣播至所有光元件控制器160、162、164、166。在一些狀況下，照明器具匯流排150、152上之訊息可以與訊息122類似之方式標記，且個別光元件控制器160、162、164、166可具有標記比較器，使得其基於該等標記而回應該等訊息。

在其他狀況下，照明器具匯流排150、152上之訊息可載運其他類型之訊息，例如，由光元件180、182、184、186(例如)以美國專利第5,420,482號中所討論之方式輸出的絕對照明度。

在一些狀況下，傳輸導向至規定功能之照明器具且呈通用命令之形式的照明命令可減少在系統匯流排120及照明器具匯流排150、152上傳輸之資料量。

光元件控制器160、162、164、166可接收由照明器具控制器130、132所廣播之訊息。此等廣播訊息可為通用命令，通常暗示一改變或明確指定用於光元件180、182、184、186之色彩設定。每一光元件控制器160、162、164、166可能接著計算用於其相應光元件180、182、184、186的特定驅動信號資料。因此，基於光元件控制器 160、162、164、166經由照明器具匯流排150、152而接收之通用命令，每一光元件控制器160、162、164、166可接著判定用於其所連接之特定光元件的驅動信號，並將該等驅動信號應用於其相應光元件驅動器170、172、174、176。光元件驅動器170、172、174、176接著相應地向各別光元件180、182、184、186供應電流。

每一光元件控制器160、162、164、166可具有一儲存器，其中儲存有用於相應光元件180、182、184、186的校準資料，諸如峰值波長、通量及溫度特性。校準資料可基於LED裝箱及LED製造資料而儲存於儲存器214中，或可(例如)隨LED老化及逐漸失去亮度而由使用者設定。由光元件控制器160、162、164、166計算之驅動信號可基於此等校準資料而調整。

在一些狀況下，照明器具100可具有偵測亮度級之感測器，或可接收來自房間中之感測器的亮度級資料。來自該等感測器之資料可用於計算作為反饋之驅動信號以確保實際獲得所要輸出。

藉由分散計算責任，照明器具控制器130、132可能無需計算用於每一光元件之個別驅動信號。此外，每一個別光元件控制器160、162、164、166可能僅需計算用於其直接連接之單一光元件或驅動器的值，從而減少了對光元件控制器的效能需求。因此，照明器具控制器130、132及光元件控制器160、162、164、166可以較低頻率及較低電壓操作。此外，個別控制器可(例如)在未使用一或多個色彩時 斷開。最終，在廣播模式下將訊息發送至具有標記限定符的所有控制器而非必須將個別訊息發送至具有明確位址的每一控制器可減少所傳輸之訊息的數目、減小匯流排速度及驅動要求，並減少涉及定址之額外負擔，此又可減小用於控制器之所需時脈頻率。儘管控制器之數目可增加，但時脈頻率、電壓及接通時間之減少可能允許減少總功率消耗。

在一些狀況下，可在使用特定控制器之定址的模式而非廣播模式下發送訊息。在該等狀況下，訊息可為"體驗"或其他非階層命令，如上述。

驅動器170、172、174、176可使用任何便利方法向光元件180、182、184、186供應電流並調節電流，該便利方法包括電壓及/或電流輸出隨來自光元件控制器160、162、164、166之輸入驅動信號變化的數位至類比轉換器、脈寬調變(PWM)、位元角調變、頻率調變功率調節等。

光元件180、182、184、186可為任何類型之光元件，例如，LED、白熾燈、螢光燈、鹵素燈等。在一些狀況下，多個元件可由一單一驅動器驅動，例如，由於藍色LED普遍比綠色LED效率低，且綠色LED普遍比紅色LED效率低，因此照明器具100可包括兩個紅色LED、四個綠色LED及六個藍色LED以便達成一滿意之白色平衡。

系統之程式化可經由一至中央控制器110之使用者介面而實現。照明器具系統之使用者可按需自可用體驗之清單中選擇體驗。或者或另外，房間控制器可為可程式化的， 因為使用者能夠界定個人體驗。在接收來自中央控制器110之輸入後，照明器具控制器130、132中之軟體即可將體驗命令轉譯成一較低階層效應或照明資料，並將原始體驗命令、效應或照明資料發送至光元件控制器160、162、164、166。一些效應可實現為色彩設定或隨時間變化的若干不同色彩設定。舉例而言，一體驗可能需要在不同色彩之間重複變換，該變換持續進行直至中央控制器110命令另一體驗為止。許多修改及替代實施例在本發明之範疇內係可能的。

概括而言，揭示一用於一照明系統之控制器，其包含一命令接收電路，該命令接收電路經設計以接收照明命令訊息，該等訊息之一格式包括一標記值及一指令值，該標記值規定該訊息導向之照明裝置的一實體屬性，該指令值規定由該訊息導向之照明裝置採取的一動作，該命令接收電路具有標記比較電路，該標記比較電路經設計以偵測標記值對應於照明裝置的訊息。照明裝置控制電路經設計以接受具有一經偵測之相應標記值之訊息的指令值，並作為回應來輸出一用於控制該照明裝置之照明元件的指令值。

此控制器可進一步包含一命令接收電路，該命令接收電路經設計以接收照明命令訊息，該等訊息之一格式包括一指令值，該指令值規定由該訊息所導向之照明裝置所誘發的人類情緒體驗。照明裝置控制電路經設計以接受具有一經偵測之相應標記值之訊息的指令值，並作為回應來將情緒體驗轉譯成用於控制該照明裝置之照明元件的特定位準 值。

此外，該控制器可包含：一光元件資料儲存器，其含有經儲存之用於光元件之校準資料；一儲存電路，其經設計以儲存與照明元件有關之校準資料，該光元件控制電路進一步經設計以基於該校準資料產生照明元件驅動信號。

現將在下文更進一步大體描述符號標記。符號標記由於一特定事件而被傳達。符號標記最適用於進行連續或相繼改變(諸如，自一光設定至另一光設定衰退)，對除光元件之個別控制器以外的所有單元提出最小計算功率要求。可使用之符號標記之一些其他實例為表示或引起以下各項之符號標記：白色相關色彩溫度；最大流明輸出；色彩逐漸調諧；調光；照明器具之壽命；快速或緩慢動態照明能力；照明器具在房間中之位置；及光源之類型。存在一範圍之啟動及停用符號標記之可能方式，自人工操作實體開關(例如，雙列直插式開關(dip switch))至軟體操作功能。

上文已描述根據如隨附申請專利範圍中所界定之本發明的光源及使用該光源的照明器具及照明器具系統的實施例。此等實施例應僅視為非限制性實例。如熟習此項技術者所瞭解，許多修改及替代實施例在本發明之範疇內係可能的。

舉例而言，應瞭解，每一光源可具備用於光元件以確保實際獲得所要輸出之反饋控制(如熟習此項技術者所已知)。然而，由於此並非本發明之核心部分，因此將更接近描述無該反饋控制。

因此，如借助於以上實施例所解釋，分散光源之控制器以便使得用於設定光元件驅動信號之最終計算儘可能接近於個別光元件係有利的。

請注意，為此申請案之目的，且特定關於隨附申請專利範圍，詞"包含"不排除其他元件或步驟，詞"一"不排除複數個，其本身對於熟習此項技術者將為顯而易見的。

100‧‧‧照明器具

101‧‧‧光源

102‧‧‧照明器具

103‧‧‧光源控制器

105‧‧‧驅動器

107‧‧‧光元件

109‧‧‧光源匯流排

110‧‧‧中央控制器

120‧‧‧網路/照明網路/系統匯流排/標記儲存器

122‧‧‧訊息

124‧‧‧符號標記/標記值

126‧‧‧命令值/命令

130‧‧‧照明器具控制器

132‧‧‧照明器具控制器

140‧‧‧標記儲存器/記憶體

142‧‧‧標記儲存器/記憶體

150‧‧‧照明器具匯流排

152‧‧‧照明器具匯流排

160‧‧‧光元件控制器

162‧‧‧光元件控制器

164‧‧‧光元件控制器

166‧‧‧光元件控制器

170‧‧‧光元件驅動器

172‧‧‧光元件驅動器

174‧‧‧光元件驅動器

176‧‧‧光元件驅動器

180‧‧‧光元件/光源

182‧‧‧光元件/光源

184‧‧‧光元件/光源

186‧‧‧光元件/光源

201‧‧‧光源

203‧‧‧匯流排介面

205‧‧‧驅動器

207‧‧‧光元件

209‧‧‧光源匯流排/光元件匯流排

213‧‧‧光元件控制器

214‧‧‧儲存器

215‧‧‧外部資料輸入

301‧‧‧照明器具系統

302‧‧‧房間控制器或建築控制器

303‧‧‧照明器具

304‧‧‧系統匯流排

305‧‧‧照明器具控制器/照明器具

307‧‧‧光源

309‧‧‧效應轉譯器/照明器具控制器

311‧‧‧照明器具匯流排

313‧‧‧照明器具

315‧‧‧照明器具控制器/照明器具

317‧‧‧光源

319‧‧‧效應轉譯器/照明器具控制器

321‧‧‧照明器具匯流排

401‧‧‧照明器具系統

402‧‧‧房間控制器

403‧‧‧照明器具

404‧‧‧系統匯流排

405‧‧‧控制器/照明器具

406‧‧‧符號標記解譯器

407‧‧‧光源

408‧‧‧標記解譯器

411‧‧‧照明器具匯流排

413‧‧‧照明器具

415‧‧‧照明器具/控制器

416‧‧‧符號標記解譯器

417‧‧‧光源

418‧‧‧標記解譯器

421‧‧‧照明器具匯流排

501‧‧‧標記解譯器

503‧‧‧命令解譯器/訊息解譯器

505‧‧‧有效符號標記

507‧‧‧比較元件/比較器

509‧‧‧比較單元

510‧‧‧或(OR)閘

511‧‧‧標記匯流排

513‧‧‧命令匯流排

515‧‧‧致能連接

601‧‧‧照明系統

603‧‧‧建築控制器

605‧‧‧房間

605a‧‧‧房間控制器

605b‧‧‧照明器具

605c‧‧‧照明器具

607‧‧‧房間

607a‧‧‧房間控制器

607b‧‧‧照明器具

609‧‧‧房間

609‧‧‧房間控制器

609b‧‧‧照明器具

609c‧‧‧照明器具

609d‧‧‧照明器具

B‧‧‧藍色

G‧‧‧綠色

R‧‧‧紅色

圖1為一先前技術光源的示意圖；圖2為根據本發明之光源之一實施例的方塊圖；圖3為根據本發明之照明器具系統之一實施例的方塊圖；圖4為一照明器具系統之另一實施例的方塊圖；圖5為圖4之照明器具系統中之一照明器具之一部分的方塊圖；圖6為一例示性建築照明系統的方塊圖；圖7為一照明器具系統的方塊圖；圖8為圖7之照明器具控制器之一部分的方塊圖。

201‧‧‧光源

203‧‧‧匯流排介面

205‧‧‧驅動器

207‧‧‧光元件

209‧‧‧光源匯流排/光元件匯流排

213‧‧‧光元件控制器

214‧‧‧儲存器

215‧‧‧外部資料輸入

Claims (17)

1. 一種光源，其具有複數個光元件及一用於控制該複數個光元件的控制系統，其中該控制系統包含：複數個光元件控制器，該等光元件控制器中之每一者連接至該等光元件中之一各別者，且經配置以獲得光元件資料；及一匯流排介面，其經由一光源匯流排連接至該等光元件控制器，其中該匯流排介面經配置以向該等光元件控制器提供一通用命令，且其中該等光元件控制器經配置以基於該通用命令及該光元件資料而產生光元件驅動信號；且其中該等光元件控制器各包含一符號標記解譯器且標有至少一符號標記，其中該通用命令各包括至少一符號標記，且其中存在若干不同類型之符號標記。
2. 如請求項1之光源，其中該光源匯流排設定在廣播模式下。
3. 如請求項1或2之光源，其中該等光元件為固態光元件。
4. 如請求項1或2之光源，其中該等光元件控制器可個別地在接通狀態與斷開狀態之間切換。
5. 如請求項1或2之光源，其中該通用命令包括全部光設定。
6. 如請求項1或2之光源，其中該等光元件控制器中之每一者包括一含有該光元件資料之光元件資料儲存器。
7. 如請求項1或2之光源，其中該符號標記解譯器包含一符 號標記比較器，該符號標記比較器經配置以將一在該通用命令中接收之符號標記與光源控制器所標有之該至少一符號標記相比較，且其中該符號標記解譯器經配置以在該符號標記比較器發現一符號標記匹配時接受該通用命令。
8. 如請求項1或2之光源，其中該等光元件控制器各包含一狀態監視器，若該光元件之一內部狀態改變，則該狀態監視器能夠重新界定該至少一符號標記。
9. 一種照明器具，其包含複數個如前述請求項中任一項之光源，及一照明器具控制器，該照明器具控制器經由一照明器具匯流排連接至該等光源之該等匯流排介面，其中該照明器具控制器經配置以向該等匯流排介面提供該通用命令。
10. 如請求項9之照明器具，其中該照明器具控制器包含一效應轉譯器，該效應轉譯器用於接收與一借助於該等光源產生之所要體驗有關的輸入資料，並用於將該體驗轉譯成具體化為至少一通用命令的至少一效應。
11. 如請求項9或10之照明器具，其中該照明器具匯流排設定在廣播模式下。
12. 如請求項9或10之照明器具，其中該照明器具控制器包含一符號標記解譯器且標有至少一符號標記，其中該符號標記解譯器經配置以接收包括至少一符號標記之輸入資料，且其中該符號標記解譯器包含一符號標記比較器，該符號標記比較器經配置以將在該輸入資料中接收 之該至少一符號標記與該照明器具控制器所標有之至少一符號標記相比較，且其中該符號標記解譯器經配置以在該符號標記比較器發現一符號標記匹配時接受該輸入資料並將其轉譯成該通用命令。
13. 一種照明器具系統，其包含如請求項9至12中任一項之複數個照明器具，及一系統控制器，該系統控制器經由一系統匯流排與該複數個照明器具連接，且該系統控制器經配置以產生與體驗有關之輸出資料。
14. 如請求項13之照明器具系統，其中該系統匯流排設定在定址模式下，其中該輸出資料為個別體驗命令，且其中該系統控制器經配置以將該等個別體驗命令發送至個別照明器具。
15. 如請求項13之照明器具系統，其中該系統匯流排設定在廣播模式下，且其中該輸出資料為該複數個照明器具所共用。
16. 如請求項13或15之照明器具系統，其中該系統控制器包含一符號標記產生器，該符號標記產生器經配置以產生該輸出資料並以至少一符號標記來標記該輸出資料。
17. 如請求項13至15中任一項之照明器具系統，其中該系統控制器為一房間控制器及一建築控制器中之一者。